寒旱地区生态沟渠基质去除氨氮和磷最优配比筛选及影响因素

基质是生态沟渠的重要组成部分,但在我国北方寒旱地区,由于高寒、降雨少、蒸发强等原因,导致土壤和水体中盐度较高,可供选择的基质种类较少,从而限制了生态沟渠技术在该地区的应用。选取天然沸石、麦饭石、无烟煤、炉渣、废砖块5种北方地区常见基质作为试验材料,通过静态吸附试验对选用材料进行氨氮和磷的吸附,并将吸附效果较好的3种基质组合成不同比例的生态沟渠基质试样,再次通过筛选试验确定出去除效果最好的基质比例组合,同时研究了温度、pH和盐度对最优基质组合去除氨氮和磷效果的影响。结果表明:废砖块、天然沸石、炉渣在质量比例为1∶1∶3时对氨氮和磷的去除率最优,均达到90%以上。随着温度的升高,氨氮的吸附量降低,磷的吸附量升高。pH对氨氮和磷的吸附效果有显著的影响,对磷的去除率随着pH升高而降低,对氨氮的去除率随着pH升高呈现先增后减的趋势,在pH=7时,氨氮去除效果最好,去除率为91.78%。氨氮和磷的去除效果均随着溶液盐度的增加而降低,对磷的吸附效果影响不明显,但对氨氮影响较大,表现为盐度低于1%时,溶液中氨氮的去除效果下降幅度并不明显,均在3%左右,而当盐度达到2%时,氨氮的去除率仅有68%,比盐度为0时的去除率(92%)降低了24%。