黏土陶瓷粒为基质的人工湿地去除典型污染物机制

作者：吴浩; 江成; 曹文平; 李泽兵

来源：环境科学与技术, 2022, 45(08): 69-79.

DOI：10.19672/j.cnki.1003-6504.0346.22.338

• 静态吸附
• 垂直流动态强化
• 黏土陶瓷粒
• 脱氮除磷
• DOM

为评估黏土陶瓷粒作为湿地基质的应用价值，该文选择黏土陶瓷粒与沸石、陶粒进行比较试验，并通过X射线衍射和扫描电镜研究其矿物组成与表面形貌。结果表明：（1）静态试验显示黏土陶瓷粒对总磷（TP）的理论吸附量达到988 mg/kg，解析率仅为1.29%。（2）进一步的垂直流动态试验结果显示，黏土陶瓷粒通过自身的静电吸附，同时，结合其金属矿物成分的表面沉淀作用，能高效去除以可溶性反应磷（SRP）及颗粒磷（PP）为主的磷素，其中PP的去除量占TP去除量的47.09%,PP累计单位去除量要高于SRP去除量58.85%，但其受表面电位的抑制影响，使得对NH4+-N为主的阳离子污染物去除率仅为20%左右。（3）陶粒因其自身良好的矿物组成与表面形貌，对于不同污染物均有较强的物理吸附和化学结合能力；沸石依靠自身的静电吸附与离子交换也表现出良好的污染物去除性能，但容易受到共存离子的冲击影响，造成去除效果的不稳定。（4）三维荧光结果表明，黏土陶瓷粒能够显著改善进水中以芳香类蛋白为主的溶解性有机质（DOM）组成。研究结果显示，3种基质在不同进水负荷下的吸附表现差异性较大，其中黏土陶瓷粒依靠自身的物理吸附与化学结合能力对于典型污染物具有良好的去除效果，证明了其作为廉价易得基质的潜在应用价值。

• 单位
  徐州工程学院; 江西省科学院能源研究所; 东华理工大学