隨著人口的增加和城市化進程的加速,環(huán)境污染和有限的土地資源成為了社會發(fā)展的限制因素。廢水厭氧處理技術(shù)具有設(shè)備簡單、占地面積小、剩余穩(wěn)污泥少等特點,它的廣泛應(yīng)用必將大大緩解這一發(fā)展中的矛盾。然而,傳統(tǒng)的城市污水和工業(yè)廢水中氨氮和磷的去除主要是生物處理,但這對于厭氧生物處理來說,由于缺少好氧階段,去除氨氮和磷是不可能的。同時,高的氨氮濃度對厭氧生物有毒性。
認為3290mg/L氨氮可完全阻礙甲烷桿菌的生長。研究表明,在pH為8時,NH4+-N在150mg/L的低質(zhì)量濃度時,也會對厭氧消化產(chǎn)生毒性。Zeolite對氨氮有很強的離子交換能力,沸石的多孔結(jié)構(gòu)對磷也有一定的吸附能力,同時還有吸附重金屬和固定微生物的能力。并且沸石還是一種含有很多獨特陽離子的礦物質(zhì)。可以看出,厭氧處理有很多優(yōu)點,但也有缺點,沸石作為一種獨特的礦物質(zhì),會對厭氧處理起到很好的補充作用。筆者就沸石在廢水厭氧生物處理技術(shù)中的應(yīng)用做一綜合論述。
沸石的性質(zhì)和作用
沸石是一種呈結(jié)晶陰離子型架狀結(jié)構(gòu)的多孔硅鋁酸鹽礦物質(zhì),其化學通式可以表示為:
(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)·y[Alx+ySin-(x+2y)O2n]·mH2O式中:
x——堿金屬離子個數(shù);
y——堿土金屬離子個數(shù);
n——鋁硅離子的個數(shù)之和;
m——水分子的個數(shù)。
沸石的結(jié)晶構(gòu)造中主要由SiO四面體組成,其中部分Si4+為Al3+所取代,導(dǎo)致電荷過剩。因此,決定了它有吸附和離子交換等性質(zhì),特別是對氨氮有很強的選擇吸附能力。
沸石內(nèi)的大孔可以吸附并儲存大量的分子,可通過吸附磷酸鹽,實現(xiàn)磷的去除。所以,沸石是一種能在厭氧環(huán)境中從廢水中去除銨離子的有效的離子交換劑,在有干擾陽離子特別是Ca2+、Mg2+離子存在時,有更好的脫銨效果。從經(jīng)濟的觀點來看,沸石在許多國家廣泛存在且成本低廉。
除此之外,沸石還可吸附重金屬離子如銅、鎘、鋅等,這些物質(zhì)對微生物有機體有毒害作用。在中溫厭氧消化不同廢水時沸石還可作為微生物的載體。同時,Zeolite還有很好的小分子吸附作用,可很好地去除污水中的懸浮固體。