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填料是人工湿地组成的重要部分,填料既可以作为植物的支撑,又可以为微生物附着提供场所,也可以直接去除吸附污染物。对填料吸附性能的研究具有重要意义。试验选取五种人工湿地填料:粉煤灰陶粒、生物陶粒、沸石、砾石、煤渣。对这五种填料进行氮磷的等温吸附试验。通过该试验得出五种人工湿地填料对氮、磷的理论最大吸附量及其吸附强度,并作出筛选。又对沸石进行了改性,通过改性来提高沸石对磷的吸附性能。通过垂直流人工湿地模拟系统考察不同条件下的对污水的处理效果。在磷的等温吸附试验中,对生物陶粒而言,Langmuir等温方程可以比Frenundlich等温方程更好的描述其对磷的吸附性能。其他四种填料(粉煤灰陶粒、沸石、砾石、煤渣)的吸附性能可以同时通过Langmuir等温方程和Frenundlich等温方程进行描述,其相关系数多数大于0.9,根据Langmuir等温方程,得出五种填料对磷的理论最大吸附量(Xm),由大至小依次为:煤渣>>粉煤灰陶粒>生物陶粒>沸石>砾石。其中煤渣对磷的理论最大吸附量可达到20.12mg/g,是砾石的254倍;粉煤灰陶粒对磷的理论最大吸附量达1.37mg/g,是砾石的17倍,在Frenundlich等温方程中,n可以用来粗略表示填料的吸附强度,一般认为,当n在2-10范围内,表示易于吸附,n<0.5时,表示难以吸附。n值越大,吸附能力越强。四种填料(不包括生物陶粒,因其相关系数较小)对磷的吸附能力依次为:粉煤灰陶粒>沸石>煤渣>砾石。在对氨氮的等温吸附试验中,用Langmuir拟合方程和Frenundlich拟合方程都可以很好的拟合沸石对氨氮的吸附情况,两个拟合方程的相关系数都大于0.9;而粉煤灰陶粒、生物陶粒、砾石、煤渣可以由Frenundlich拟合方程更好的拟合其对氨氮的吸附情况,其相关系数均达到0.9以上。五种填料的对氨氮的理论最大吸附量(Xm),由大至小依次为:沸石>生物陶粒>粉煤灰陶粒>煤渣>砾石。其中沸石对氨氮的理论最大的吸附量可达到31.25mg/g,是砾石的34倍。五种填料对氨氮的吸附能力依次为:沸石>砾石>煤渣>生物陶粒>粉煤灰陶粒。通过综合比较,试验用的五种填料中粉煤灰陶粒与沸石更适合作为人工湿地填料。同时对沸石进行了改性试验,根据Langmuir等温方程,得到改性后沸石对磷的理论最大吸附量达1.24mg/g,大约是改性前(0.11mg/g)的11倍。对构建的垂直流人工湿地模拟系统进行为期8个月(2011年10至2012年6月)的长期监测,就整个系统而言,对COD、氨氮、总磷的去除效果较好,其平均去除率分别为:54%-68%、85%-89%、40%-72%。由于整个系统进水COD含量较低,反硝化过程难以实现,因此整个系统的硝氮大量积累,总氮去除率较低,总氮的平均去除率在14%-26%之间。四个处理单元的进水中氨氮含量占46.66%,硝氮占52.23%,亚硝氮占1.11%,填料深度在10cm左右时氨氮大部分转化为硝氮,还有一小部分亚硝氮。四个处理单元中沿程硝氮含量达到90%以上,而4#处理单元的亚硝氮也出现了累积,整个系统没有明显的反硝化过程。