氮的去除是人工濕地技術所面臨的一個難題,研究報導的氮的去除率多在20%~95%之間。沸石人工濕地是提高氮去除率的一種新的濕地系統,目前已有人做了相關研究。然而沸石床人工濕地脫氮面臨這樣的問題,即在系統運行前期沸石發揮主要作用時,氨氮的去除效果很好,等到沸石逐漸達到交換飽和,沸石就喪失了持續的去除氨氮的能力,濕地系統氨氮去除效果幾乎恢復到未加沸石填料時的水平。

本文主要解決濕地系統中飽和的沸石的再生問題,恢復沸石濕地對氨氮高去除率的優勢。該系統處理污水可達到地表水質量標準,亦可考慮解決城市污水廠在氣溫較低時出水氨氮濃度過高的問題,即將城市污水廠二級出水排入濕地系統,利用沸石濕地的強去除能力脫氮,待到污水廠處理效果達標時停止向濕地排水,而利用濕地系統的綜合作用使沸石中的氨氮解析出,并在系統中消耗掉,使濕地中沸石重新獲得交換吸附能力。即人工濕地可以暫時作為氮的儲存倉庫,蓄滿后再利用人工濕地系統的綜合功能使沸石重新恢復交換氨氮的能力,這種在濕地系統中使沸石得到再生,并使從沸石中釋放出來的氨氮在系統中消耗掉,從而重新獲得高效、持續的脫氮能力,本試驗稱之為沸石人工濕地系統的脫氮調節再生功能。

使沸石人工濕地中沸石重新獲得吸附交換氨氮的能力,涉及到沸石的再生問題,沸石的再生通常有以下幾種方法濕法氣提法、培燒法生物法。前三種方法在實驗室中是很容易實現的,但是對于沸石床人工濕地是不現實的,因為將沸石從濕地中取出再生,然后再放回系統,實際中難以現實。只有利用生物法,包括濕地系統中的植物、微生物以及介質的綜合作用使沸石再生得以實現。

目前實驗室中利用硝化細菌作用再生沸石已有研究報道,但是沸石在濕地中的生物再生過程以及動力學模型尚未見報道。本試驗研究內容涉及沸石在濕地床中生物再生的可行性和沸石生物再生動力學方程的模擬。