活性炭和Zeolite作為吸附材料，分別考察這兩種吸附材料對(duì)水體中氨氮的吸附特性及其生物再生性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭和沸石對(duì)水體中氨氮的等溫吸附符合Freundlich等溫式，其擬合度分別為0．9783和0.9303；靜態(tài)吸附結(jié)果表明活性炭和沸石均具有較好的氨氮吸附性能，24h內(nèi)沸石對(duì)氨氮的吸附能力為1.27mg/g，高于性炭的0.53mg/g；動(dòng)態(tài)吸附中沸石達(dá)到吸附飽和的時(shí)間為96h，較活性炭達(dá)到吸附飽和的時(shí)間長，沸石顯示出作為氨氮吸附劑的優(yōu)越性。

一、背景闡述

氨氮是一種重要的水體污染物，水體中氮素含量過高時(shí)會(huì)引起水體富營養(yǎng)化，危害水生生物，引起水體污染。去除水體中氨氮的方法很多，人工濕地由于成本低、運(yùn)行簡單等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于水體富營養(yǎng)化污染治理。在人工濕地系統(tǒng)中，基質(zhì)起到了很重要的作用，基質(zhì)材料既可以攔截過濾污染物，也可以直接吸附或轉(zhuǎn)化污染物，有研究表明，人工濕地基質(zhì)中微生物的代謝是去除氮的主要作用。常用的濕地基質(zhì)有沸石、活性炭等，其中以綠色無污染、經(jīng)濟(jì)合理的活性炭和沸石應(yīng)用最為廣泛。活性炭因其具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)，且來源廣、價(jià)格低、吸附容量大、吸附性能好，在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且效果顯著；沸石骨架結(jié)構(gòu)由硅(鋁)氧橋相互連接構(gòu)成，形成分子篩，使其具有獨(dú)特的吸附性能，去除污染物的能力也非常明顯。在污水處理過程中，當(dāng)吸附劑達(dá)到吸附飽和時(shí)，其吸附作用就會(huì)降低，因此要對(duì)吸附劑進(jìn)行再生來使其循環(huán)利用。在吸附劑再生技術(shù)中，生物再生技術(shù)因其成本低廉、操作簡單，已成為吸附劑再生技術(shù)的研究熱點(diǎn)。在氨氮廢水處理中，吸附劑的生物再生是指化學(xué)再生和硝化菌硝化作用相互結(jié)合的過程，吸附劑作為微生物生長的介質(zhì)，吸附氨氮的同時(shí)可以依靠微生物的硝化作用實(shí)現(xiàn)吸附劑的生物再生。

二、沸石與活性炭的氨氮吸附比較

活性炭和沸石表面都不均勻，均為多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率很高，具有較大的比表面積。

動(dòng)態(tài)吸附過程中，沸石對(duì)NH4+-N的濃度始終低于活性炭出水中NH4+-N濃度，且沸石柱達(dá)到吸附飽和比較緩慢，大約需要96h。所以，沸石比活性炭更能夠持續(xù)高效地去除氨氮。

總之，活性炭和沸石表面均具備多孔結(jié)構(gòu)，是良好的生物載體材料。活性炭和沸石的等溫吸附結(jié)果與Freundlich等溫式有較高的擬合度，即吸附量與溶液濃度的對(duì)數(shù)關(guān)系為線性；在靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，沸石對(duì)NH+4-N具有較大的吸附量，體現(xiàn)了更強(qiáng)的吸附性；在動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，沸石較活性炭達(dá)到吸附飽和的時(shí)間長，且出水NH4+-N濃度低，對(duì)氨氮去除效率高。綜上所述，沸石較活性炭更適合作為NH4+-N的吸附劑，在人工濕地基質(zhì)選擇中，沸石表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性。