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填料人工濕地的“核心”——沸石

填料人工濕地的“核心”——沸石

人工濕地系統(tǒng)在控制運行過程中，會將污水、污泥有控制地投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用基質(zhì)填料、土壤等物質(zhì)的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用。

作為人工濕地重要構(gòu)成的基質(zhì)填料，沸石在人工濕地水質(zhì)凈化過程中發(fā)揮著不可替代的作用。其為植物和微生物提供生長介質(zhì)的同時，還能夠通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除污染物。沸石填料的種類、級配等會直接影響沉淀、過濾和吸附效果。在人工濕地污水處理中，氨氮是一類重要的污水去除指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境部出臺的《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 2005-2010）》中也提出了相應(yīng)凈化水質(zhì)要求。

對此，如何選擇填料的類型，是確保人工濕地污染物去除功能和長效穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。早期人工濕地常采用的填料基質(zhì)，包括天然土壤、壤質(zhì)砂土和砂質(zhì)壤土等，其很難達到理想的重金屬與有機污染物去除效果；另外，在長時間運行后濕地系統(tǒng)易發(fā)生堵塞情況。在此背景下，人們開始深入研究與選擇更優(yōu)的沸石填料，以強化人工濕地對污染物的去除能力。

沸石的除氟功效

沸石的離子交換法在半透膜的兩端施加直流電場，使帶負(fù)電的F－和帶正電的離子通過離子交換膜分別流向陽極和陰極，從而達到除氟的目的。該方法優(yōu)點是除氟效率好且穩(wěn)定，缺點是設(shè)備投資大，除氟的同時也除去了對人體有益的礦物質(zhì)。膜分離新技術(shù)是利用一種能使水分子通過，而氟化物不能通過的半透膜發(fā)揮作用，如醋酸纖維素膜可處理低濃度的含氟水，出水氟化物含量符合排放標(biāo)準(zhǔn)，但對高濃度含氟水的處理效果較差。

沸石提純后含量為82．29%，對其進行改性后制成多孔方沸石球，進行含氟水的處理試驗。沸石球直徑越小，表面積越大，吸附和交換性能越強。由以看出，隨著直徑的減小，多孔方沸石球?qū)－的吸附量增加。試驗對三種不同直徑的方沸石球進行含氟水的處理，其中直徑3mm方沸石球的水處理結(jié)果蕞好。因此選用直徑3mm的多孔方沸石球。

經(jīng)再生處理后，多孔方沸石球的活性基本恢復(fù)。與初生方沸石球相比，一次再生方沸石球除氟效果略有下降。隨著再生次數(shù)的增多，方沸石球除氟效果有所下降。

天然沸石可以提高石油采收率

利用天然沸石顆粒具有比表面大、吸附能力強、密度小和成本低等特點，研究油藏特髙滲透層封堵的效果。通過室內(nèi)物理模擬，對天然沸石物化性能進行測定，分析其調(diào)驅(qū)機理，并進行調(diào)驅(qū)效果評價和礦場應(yīng)用分析

天然沸石顆粒具有不規(guī)則的外形結(jié)構(gòu)，這使得它在巖石孔隙內(nèi)運移時易與孔喉發(fā)生相互作用，甚至發(fā)生捕集，導(dǎo)致過流斷面減小，流動阻力增加，產(chǎn)生較好的調(diào)剖效果。絲光天然沸石與斜發(fā)天然沸石在外形上也存在差異，絲光天然沸石晶形結(jié)構(gòu)明顯，呈條帶狀，這使得其在巖石孔道中運移時更容易發(fā)生捕集，進而產(chǎn)生較好的調(diào)剖效果。