【谷騰環保網訊】隨著我國社(she)會經濟的(de)不斷發(fa)展，工業廢(fei)水(shui)(shui)與生(sheng)活污水(shui)(shui)產生(sheng)量逐年增加。由于氨氮是水(shui)(shui)體(ti)主要污染物之(zhi)一，因此，對水(shui)(shui)體(ti)中氨氮的(de)去除成為水(shui)(shui)處理領域(yu)研(yan)究的(de)重點與熱點。

沸(fei)石是一種具(ju)有獨特多孔結構的(de)天然材料，其三(san)維骨架中存在的(de)大量孔隙和(he)空穴決定了(le)沸(fei)石具(ju)有較強的(de)吸附(fu)性能和(he)離(li)子交換能力。因沸(fei)石價格低廉(lian)、易于取材，其常作為(wei)氨氮(dan)吸附(fu)劑，在污水處(chu)理領(ling)域廣(guang)泛應用(yong)。

有研究表明(ming)，沸石(shi)可(ke)以與(yu)活性(xing)污泥等生物處(chu)理工藝(yi)相結合，實(shi)現(xian)系(xi)統(tong)脫(tuo)氮效(xiao)率的提升(sheng)與(yu)功能細(xi)菌的富(fu)集。因此，沸石(shi)作(zuo)為天然材(cai)料在(zai)強化生物脫(tuo)氮工藝(yi)方(fang)面(mian)具有極大的應(ying)用前(qian)景(jing)。

1 沸石對脫氮功能微生物的作用

傳統的生物脫氮(dan)反(fan)(fan)應主要(yao)通過好氧(yang)環(huan)境中(zhong)的氨氧(yang)化(hua)菌（Ammonia Oxidizing Bacteria，AOB）、硝化(hua)菌（Nitrite Oxidizing Bacteria，NOB）以及缺(que)氧(yang)環(huan)境中(zhong)的反(fan)(fan)硝化(hua)菌（Denitrifying Bacteria，DNB）完成，而厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)菌（Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria，Anammox Bacteria）可在厭氧(yang)條(tiao)件(jian)下使亞硝態氮(dan)與氨氮(dan)直(zhi)接反(fan)(fan)應生成氮(dan)氣(qi)。在沸(fei)石與微生物聯合脫氮(dan)工藝中(zhong)，投(tou)加沸(fei)石會改變脫氮(dan)功能菌的豐(feng)度，如表1所示。

注(zhu)：“+”表示菌(jun)種(zhong)豐(feng)度增加，“-”表示菌(jun)種(zhong)豐(feng)度降低(di)。

Yongyuan YANG等以沸石作(zuo)為(wei)生物(wu)曝氣濾池反應器填料，長期運(yun)行結果表明，反應器內AOB富(fu)集效(xiao)果顯(xian)著，Nitrosomoadaceae（科水平）豐度由1.5%升至61.6%。

Peng XU等研究發現，以沸(fei)石(shi)為基質的人工濕地系統中(zhong)，NOB的豐度高于(yu)其他材料(liao)搭建(jian)的濕地系統。將(jiang)沸(fei)石(shi)應用于(yu)序(xu)批式反(fan)(fan)應器(qi)并(bing)長期運行，結果(guo)證明，沸(fei)石(shi)促進(jin)了(le)反(fan)(fan)硝(xiao)化菌Thauera等豐度的升高。

Zhenfeng HAN等采用(yong)沸石(shi)作為人工濕地基質填料，檢(jian)測結果(guo)表明，Thauera、Acinetobacter豐度顯著(zhu)提(ti)升。

Zi SONG等將沸石復(fu)合聚(ju)氨(an)酯海綿作為移動床(chuang)生物膜反(fan)(fan)應器反(fan)(fan)硝化工藝(yi)填(tian)料(liao)，結(jie)果表明(ming)，相比于(yu)單一(yi)聚(ju)氨(an)酯海綿填(tian)料(liao)系統，沸石復(fu)合填(tian)料(liao)系統中反(fan)(fan)硝化菌Thermomonas、Thauera、Brevundimonas以及Flavobacterium的豐(feng)度明(ming)顯上升(sheng)。

Yuansheng PEI等(deng)研究發現(xian)，以沸(fei)石作為填(tian)料的人工濕地系統中，厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反應得到增強(qiang)；進一步檢測發現(xian)，其(qi)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)菌(jun)豐度高于其(qi)他填(tian)料系統。沸(fei)石聯(lian)合厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝長期運(yun)行結果顯(xian)示(shi)，厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)系統中Planctomycetes、Proteobacteria（門水(shui)平(ping)）等(deng)菌(jun)屬被富(fu)集，在屬水(shui)平(ping)方面Candidatus Kuenenia菌(jun)屬被富(fu)集。

沸石(shi)對不同(tong)菌(jun)屬(shu)微生物將(jiang)產(chan)生不同(tong)的(de)(de)影響。部分菌(jun)種(zhong)在投加沸石(shi)后存在被抑(yi)制的(de)(de)現象(xiang)。Yongyuan YANG等(deng)的(de)(de)研究表(biao)明，以沸石(shi)為填料的(de)(de)生物曝(pu)氣(qi)濾池長期(qi)運行后，菌(jun)種(zhong)Nitrospira與(yu)Nitrobacter豐度降低。

2 沸石在生物脫氮工藝中的作用機理

沸(fei)石在(zai)生物(wu)脫氮工藝中的作用機(ji)理包含以(yi)下幾種途徑：

（1）沸石(shi)作為離子交換(huan)劑(ji)可與氨氮發(fa)生離子交換(huan)反應；

（2）沸石具有(you)的多孔結構使其成為良(liang)好(hao)的生(sheng)物載體；

（3）沸(fei)石(shi)可(ke)改善脫氮工藝的反應條件。

沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)作(zuo)為(wei)離子交換(huan)劑，具有儲存(cun)氨(an)(an)氮的(de)特性(xing)。在低濃度氨(an)(an)氮條(tiao)件下(xia)，沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)可(ke)將(jiang)自身結構中的(de)Na+置換(huan)為(wei)水體中的(de)NH4+，形成(cheng)局部富(fu)氨(an)(an)微環境(jing)，為(wei)硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)提供(gong)反應底物；體系(xi)中的(de)硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)氧化(hua)(hua)沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表面的(de)氨(an)(an)氮，促(cu)使(shi)沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形成(cheng)新(xin)的(de)吸附(fu)位點(dian)，完成(cheng)沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)生物再生，并最終(zhong)實(shi)現硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)的(de)富(fu)集(ji)。相較(jiao)于(yu)天(tian)然(ran)沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，將(jiang)單(dan)位氨(an)(an)氮吸附(fu)量更高的(de)改性(xing)沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)作(zuo)為(wei)序(xu)批式反應器中的(de)填料會使(shi)Nitrosomonas豐度更高（從15.04％提升至18.26％），這也證實(shi)了沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)吸附(fu)氨(an)(an)氮形成(cheng)的(de)富(fu)氨(an)(an)環境(jing)是沸石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能夠富(fu)集(ji)AOB與NOB的(de)重要條(tiao)件。

沸石與氨(an)氮(dan)(dan)發生離(li)子交換反應(ying)是形成短程硝(xiao)(xiao)化的(de)(de)主要(yao)原因。通過控制沸石系(xi)統(tong)的(de)(de)進水氨(an)氮(dan)(dan)負(fu)荷，改變沸石與氨(an)氮(dan)(dan)反應(ying)動(dong)態平衡(heng)，使系(xi)統(tong)FA濃度始終處于(yu)對NOB的(de)(de)抑(yi)制范圍，即可(ke)實現短程硝(xiao)(xiao)化工藝的(de)(de)穩定運行。

Yongyuan YANG等的(de)研究證實，采(cai)用沸石為填料的(de)生物曝氣濾池反應器內的(de)FA質量濃(nong)度始終高于0.1 mg/L，長期運(yun)行將導致NOB豐度的(de)下(xia)降(jiang)。

沸(fei)(fei)(fei)石(shi)易被微生(sheng)物附著是其(qi)能(neng)夠強化脫氮(dan)的(de)(de)(de)又一主要原因。由(you)于沸(fei)(fei)(fei)石(shi)具有疏松多(duo)孔的(de)(de)(de)結構特性，沸(fei)(fei)(fei)石(shi)聯合微生(sheng)物工藝系統的(de)(de)(de)污(wu)泥濃度大大增長，極大地解決了脫氮(dan)功(gong)能(neng)菌(jun)由(you)于水流(liu)(liu)與氣流(liu)(liu)沖刷而流(liu)(liu)失的(de)(de)(de)問題，達到強化生(sheng)物脫氮(dan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

沸(fei)石(shi)對(dui)(dui)反(fan)應條件的(de)改善(shan)有利(li)于提高脫(tuo)氮(dan)(dan)效率。在沸(fei)石(shi)體系中，沸(fei)石(shi)對(dui)(dui)重金屬離子等有害物(wu)質(zhi)的(de)吸附，可以減(jian)輕重金屬離子等有害物(wu)質(zhi)對(dui)(dui)脫(tuo)氮(dan)(dan)功能菌(jun)的(de)毒(du)性。具有儲存氨氮(dan)(dan)特(te)性的(de)沸(fei)石(shi)在高氨氮(dan)(dan)水體中可改善(shan)硝化菌(jun)反(fan)應條件，降低FA對(dui)(dui)硝化菌(jun)的(de)抑制作用，實現(xian)系統脫(tuo)氮(dan)(dan)性能的(de)提升。

3 沸石在傳統硝化反硝化工藝中的應用

3.1 沸石在硝化工藝中的應用

投加沸(fei)(fei)石(shi)至活(huo)性污(wu)泥(ni)中(zhong)，可(ke)以(yi)使活(huo)性污(wu)泥(ni)擁有(you)(you)更(geng)高的硝化(hua)反(fan)應速(su)率(lv)(lv)。Yunxia WEI等(deng)向序批式反(fan)應器(qi)內投加粉狀(zhuang)沸(fei)(fei)石(shi)，活(huo)性污(wu)泥(ni)附(fu)著(zhu)在沸(fei)(fei)石(shi)表面形(xing)成(cheng)沸(fei)(fei)石(shi)生物絮體(ti)，使得(de)反(fan)應器(qi)內亞硝態(tai)氮(dan)(dan)與(yu)硝態(tai)氮(dan)(dan)的生成(cheng)速(su)率(lv)(lv)由10.0 mg/（L·h）提升(sheng)至13.5 mg/（L·h）。沸(fei)(fei)石(shi)在厭氧階段(duan)對氨(an)氮(dan)(dan)的快速(su)吸附(fu)與(yu)好氧階段(duan)污(wu)泥(ni)絮體(ti)氧化(hua)被沸(fei)(fei)石(shi)富(fu)集(ji)的氨(an)氮(dan)(dan)是(shi)系統擁有(you)(you)更(geng)高硝化(hua)速(su)率(lv)(lv)的原因。

沸(fei)石(shi)(shi)可(ke)提升生物硝化反應性(xing)能。A. A. FORBIS-STOKES等分(fen)別采用(yong)生物炭(tan)、活(huo)性(xing)炭(tan)、沸(fei)石(shi)(shi)、鮑爾環以及礫石(shi)(shi)作為滴濾床介質對氨氮(dan)廢水(shui)進行處理，實驗結(jie)果表明，沸(fei)石(shi)(shi)滴濾床去除(chu)氨氮(dan)效果最優(you)，其氨氮(dan)去除(chu)率(lv)可(ke)達(da)85%。

W. S. CHANG等研究了以沸石、砂粒和(he)活性炭(tan)為(wei)填料的(de)(de)生物曝(pu)氣濾(lv)池系(xi)統的(de)(de)硝(xiao)化性能。經氮元素(su)質(zhi)量(liang)守恒分析(xi)表明(ming)，沸石介質(zhi)中(zhong)同時存在(zai)離子交換(huan)、硝(xiao)化和(he)細胞合成(cheng)等不(bu)同的(de)(de)去除(chu)氨氮途徑(jing)，以沸石為(wei)填料的(de)(de)生物曝(pu)氣濾(lv)池系(xi)統的(de)(de)脫(tuo)氮性能最優。

B. HUNTER等在(zai)利用不同填(tian)充材料搭建硝(xiao)化(hua)滴(di)濾池實驗中(zhong)發現(xian)，沸(fei)(fei)石填(tian)料的脫氮性能最優；隨(sui)著系統的運(yun)行(xing)，沸(fei)(fei)石滴(di)濾床的出水(shui)硝(xiao)態氮濃度高(gao)于其他(ta)材料，證實投(tou)加沸(fei)(fei)石有(you)利于強化(hua)硝(xiao)化(hua)反應。

投(tou)加(jia)沸石后系(xi)統污(wu)泥濃度得(de)到提升。Mengzi WANG等將沸石投(tou)加(jia)至生物(wu)反應器中，發(fa)現系(xi)統的懸(xuan)浮(fu)生物(wu)量被提升；體(ti)系(xi)的污(wu)泥質量濃度可達到1 577.2 mg/L，增加(jia)了34.2%。

Zi SONG等的研(yan)究表明(ming)，同(tong)單一聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)海綿相比，沸(fei)石復合聚(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)海綿填(tian)料的系統生物量(liang)更高，在接(jie)種期能夠(gou)更好地防(fang)止(zhi)污泥絮(xu)體被沖刷；且沸(fei)石粉(fen)末提(ti)升了(le)復合生物載(zai)體的比表面(mian)積，有利于污泥絮(xu)體的固定。

Jinlan XU等(deng)通過將(jiang)沸(fei)(fei)石(shi)投(tou)加(jia)至硝(xiao)(xiao)化菌菌種液(ye)制備生物沸(fei)(fei)石(shi)，實(shi)驗結果證實(shi)，硝(xiao)(xiao)化細菌能夠在沸(fei)(fei)石(shi)表面大量富集，沸(fei)(fei)石(shi)作為生物載體表現出富集硝(xiao)(xiao)化菌的優(you)越(yue)性能。

3.2 沸石在反硝化工藝中的應用

投加沸(fei)石(shi)(shi)可(ke)以(yi)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)反硝(xiao)化(hua)系統的污泥(ni)濃度。S. MONTALVO等研究(jiu)發(fa)現，沸(fei)石(shi)(shi)可(ke)提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)反硝(xiao)化(hua)系統的微(wei)生物多樣(yang)性(xing)以(yi)及污泥(ni)濃度，投加沸(fei)石(shi)(shi)后，上(shang)流式厭氧污泥(ni)床反應器反硝(xiao)化(hua)速(su)率(lv)得到提(ti)(ti)升(sheng)(sheng)，運行穩定(ding)性(xing)能增強。

S. J. PARK等的研究(jiu)證實，投(tou)加(jia)沸石粉末可(ke)提升缺氧(yang)活性污泥系統中的混合(he)液懸浮物濃度（MLVSS），即(ji)使在(zai)低碳氮(dan)比條件下，有機物自溶作用也會使反應(ying)器存在(zai)大量潛在(zai)的反硝(xiao)化碳源，可(ke)被(bei)反硝(xiao)化菌有效利用。

Zi SONG等將(jiang)沸石(shi)粉末(mo)聯(lian)合(he)聚氨(an)酯(zhi)海(hai)綿復合(he)材(cai)(cai)料(liao)應用于同時硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)工藝中(zhong)，并研(yan)究了該復合(he)材(cai)(cai)料(liao)對系統(tong)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)性(xing)(xing)能的(de)影響。結果表明，沸石(shi)的(de)加入增(zeng)大了聚氨(an)酯(zhi)海(hai)綿的(de)比表面積，使反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)菌更易(yi)附著(zhu)在復合(he)材(cai)(cai)料(liao)表面；沸石(shi)阻(zu)斷(duan)(duan)了聚氨(an)酯(zhi)海(hai)綿的(de)孔道，加之生物膜厚度的(de)增(zeng)加，共(gong)同阻(zu)礙了溶解氧的(de)擴(kuo)散，而不斷(duan)(duan)增(zeng)大的(de)氧氣濃度梯度最終促使反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)菌不斷(duan)(duan)快(kuai)速(su)增(zeng)殖；由于復合(he)填料(liao)系統(tong)具有較多的(de)懸浮生物量(liang)，致(zhi)使復合(he)填料(liao)系統(tong)中(zhong)反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)菌的(de)代謝速(su)率(lv)快(kuai)于傳統(tong)海(hai)綿載體，最終實現反(fan)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)反(fan)應性(xing)(xing)能的(de)提升。

沸石(shi)良好的微生物載(zai)體(ti)功能與其生物可再生特(te)性實現(xian)了(le)同時硝(xiao)化(hua)反硝(xiao)化(hua)反應的進行(xing)，其反應機(ji)理如圖1所(suo)示。由于氧氣(qi)無法完全穿透(tou)以沸石(shi)為載(zai)體(ti)所(suo)形成的的生物膜系統，膜內部的反硝(xiao)化(hua)菌(jun)利用(yong)反硝(xiao)化(hua)聚糖(tang)微生物細(xi)胞內儲存(cun)的有機(ji)碳實現(xian)氮元素的去除(chu)。

沸石(shi)(shi)(shi)可以(yi)改善反(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)應條件(jian)。S. MONTALVO等將沸石(shi)(shi)(shi)與上流式厭氧污泥(ni)床反(fan)應器(qi)(qi)聯合應用于含氮(dan)廢水的(de)處(chu)理(li)，并(bing)對反(fan)應器(qi)(qi)內自養反(fan)硝(xiao)化(hua)工藝(yi)的(de)啟動進行了研究。研究表(biao)明，相(xiang)較(jiao)于未(wei)投加沸石(shi)(shi)(shi)的(de)反(fan)應器(qi)(qi)，相(xiang)同條件(jian)下投加沸石(shi)(shi)(shi)的(de)反(fan)應器(qi)(qi)中未(wei)發生亞硝(xiao)態氮(dan)積累的(de)反(fan)應環境，減(jian)輕了亞硝(xiao)態氮(dan)對反(fan)硝(xiao)化(hua)菌的(de)抑制(zhi)作用，從而使反(fan)硝(xiao)化(hua)系統啟動速率(lv)和(he)脫氮(dan)率(lv)得(de)以(yi)提升。

4 沸石在短程硝化?厭氧氨氧化工藝中的應用

4.1 沸石在短程硝化工藝中的應用

短(duan)程硝(xiao)化反應(ying)通過抑制NOB并(bing)利(li)用(yong)AOB氧化氨氮，達到亞(ya)硝(xiao)態氮積累的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。短(duan)程硝(xiao)化反應(ying)是(shi)在投入低能耗與低碳源條(tiao)件下完成污水脫氮的(de)(de)(de)關(guan)鍵步驟。

采用沸(fei)石(shi)可(ke)成功(gong)實(shi)(shi)現系統短程(cheng)(cheng)(cheng)硝化(hua)。Yongyuan YANG等(deng)采用沸(fei)石(shi)作(zuo)(zuo)為生(sheng)物曝(pu)氣濾(lv)床填料，成功(gong)實(shi)(shi)現了(le)(le)系統短程(cheng)(cheng)(cheng)硝化(hua)反應。沸(fei)石(shi)顆粒與NH4+發生(sheng)離(li)子交換反應，解決了(le)(le)由(you)于反應曝(pu)氣階段的(de)吹脫作(zuo)(zuo)用以(yi)及AOB對(dui)氨氮(dan)的(de)氧化(hua)作(zuo)(zuo)用所導致的(de)FA濃(nong)度(du)難以(yi)控制(zhi)的(de)難題，通過沸(fei)石(shi)對(dui)溶(rong)液中(zhong)FA的(de)動態調控實(shi)(shi)現了(le)(le)對(dui)NOB的(de)抑制(zhi)和短程(cheng)(cheng)(cheng)硝化(hua)反應的(de)穩定運行。

以沸石作為填料(liao)(liao)，系(xi)統更易形(xing)成短程硝(xiao)化反(fan)應(ying)(ying)。Zhenguo CHEN等的(de)研究表(biao)明，沸石作為生物固(gu)定床填料(liao)(liao)在低濃度氨(an)(an)(an)氮條件下仍可形(xing)成短程硝(xiao)化反(fan)應(ying)(ying)。沸石填料(liao)(liao)吸附氨(an)(an)(an)氮提供的(de)富氨(an)(an)(an)微(wei)環境與沸石的(de)生物再生特(te)性是(shi)實現系(xi)統短程硝(xiao)化反(fan)應(ying)(ying)快速啟動與穩定運(yun)行的(de)主要原因。

具有較(jiao)強離(li)子交換能(neng)力的(de)沸石(shi)(shi)可改(gai)善反應條件(jian)，從而強化短程硝(xiao)(xiao)化反應。Qiang LI等采用質量分數為(wei)5%的(de) NaCl溶液對沸石(shi)(shi)進(jin)行改(gai)性(xing)，并在(zai)對含氮(dan)廢水的(de)處理中(zhong)用其作為(wei)生(sheng)物(wu)曝(pu)氣濾池的(de)填料(liao)。經檢測發現，生(sheng)物(wu)膜上(shang)的(de)AOB占(zhan)總菌落數的(de)47.9%，Nitrosomonas在(zai)AOB和總菌落中(zhong)占(zhan)據主導地(di)位，亞硝(xiao)(xiao)態(tai)氮(dan)積累(lei)率進(jin)一步(bu)得到提升。Jing CHEN等利用粉煤(mei)灰合(he)成沸石(shi)(shi)，由(you)此(ci)強化了沸石(shi)(shi)對氨(an)氮(dan)的(de)吸附能(neng)力。該合(he)成沸石(shi)(shi)在(zai)滿足抑制NOB濃度的(de)條件(jian)下，通過降低水體中(zhong)FA的(de)濃度為(wei)AOB提供了更(geng)為(wei)優越的(de)反應條件(jian)。

將部分研(yan)究者的研(yan)究成果進行(xing)了歸(gui)納(na)比較，見表2。

4.2 沸石在厭氧氨氧化工藝中的應用

厭氧氨氧化是在厭氧條件下，以亞硝(xiao)態(tai)氮為電子受體，將氨氧化成氮氣的一種新型脫氮工藝。

沸石與NH4+發生離子(zi)交換反應，并與生物反應相結合，使出水亞硝態(tai)氮與氨(an)(an)氮的化(hua)學計量數比(bi)值(zhi)穩(wen)定為1.15，從而實現(xian)厭氧氨(an)(an)氧化(hua)工藝(yi)(yi)的穩(wen)定運(yun)行。采用沸石-厭氧氨(an)(an)氧化(hua)系統處理(li)污水廠二級出水，由(you)于沸石對氨(an)(an)氮的吸(xi)附作用和生物氧化(hua)氨(an)(an)氮的循(xun)環效應為系統提供了(le)(le)自(zi)我再生能力，實現(xian)了(le)(le)厭氧氨(an)(an)氧化(hua)工藝(yi)(yi)的長期運(yun)行。

沸(fei)石(shi)(shi)作為良(liang)好的生物載體(ti)，可富集厭(yan)氧氨氧化菌(jun)。R. COLLISON等選取沸(fei)石(shi)(shi)作為滴濾池(chi)填料去(qu)除水中(zhong)氨氮。滴濾池(chi)在第6周(zhou)出現(xian)厭(yan)氧氨氧化現(xian)象，表明(ming)在脫氮反(fan)應過程中(zhong)沸(fei)石(shi)(shi)有利于厭(yan)氧氨氧化菌(jun)的富集。

沸石可(ke)優化厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化工藝的(de)(de)(de)反應(ying)條(tiao)件(jian)。Xing-hui FENG等搭建曝(pu)氣(qi)沸石床前置于全程自養脫氮系(xi)(xi)統(tong)，旨在提升厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化工藝對廢水的(de)(de)(de)處理效(xiao)果。在進(jin)水溶(rong)解氧(yang)(yang)(yang)質量濃度為6.5 mg/L時，利用(yong)生(sheng)物曝(pu)氣(qi)濾池的(de)(de)(de)硝化作(zuo)用(yong)，系(xi)(xi)統(tong)仍發生(sheng)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化反應(ying)，且沸石與微(wei)生(sheng)物結合(he)系(xi)(xi)統(tong)所(suo)具有的(de)(de)(de)吸附-解吸作(zuo)用(yong)組成有效(xiao)的(de)(de)(de)銨緩沖體系(xi)(xi)，減(jian)輕(qing)了高濃度氨(an)氮與高強(qiang)度曝(pu)氣(qi)對厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)氨(an)氧(yang)(yang)(yang)化菌(jun)的(de)(de)(de)沖擊。

5 沸石聯合微生物組合工藝的應用

沸石聯合微生物工藝可應用(yong)于多種類型廢水的處理(li)，見表3。

沸石(shi)聯合微生物(wu)系統(tong)(tong)在高(gao)濃度有機廢水(shui)處(chu)理中可(ke)實現穩(wen)定脫氮(dan)。Zhenguo CHEN等利用沸石(shi)生物(wu)曝(pu)氣濾池處(chu)理具有高(gao)COD的(de)(de)垃(la)圾(ji)滲濾液，結果表明，沸石(shi)填料(liao)對(dui)進(jin)水(shui)氨氮(dan)可(ke)起到良好(hao)的(de)(de)緩(huan)沖作用，可(ke)有效維持(chi)適宜的(de)(de)FA范圍，實現系統(tong)(tong)穩(wen)定脫氮(dan)。

Xiaobiao ZHU等采(cai)用(yong)沸(fei)石生(sheng)物濾(lv)(lv)池與膜(mo)生(sheng)物反應(ying)器的(de)(de)組(zu)合(he)工藝對焦化(hua)廢水進(jin)行(xing)處理，其穩定的(de)(de)氨(an)氮去除(chu)率表明(ming)(ming)，沸(fei)石提升(sheng)了系統抗氨(an)氮負荷的(de)(de)能(neng)力；第58天和第389天的(de)(de)取樣(yang)測試(shi)結果顯(xian)示，AOB和NOB產生(sheng)積累(lei)，這表明(ming)(ming)沸(fei)石生(sheng)物濾(lv)(lv)床在處理高濃度有機廢水時仍可穩定脫(tuo)氨(an)。

沸石(shi)聯(lian)合(he)微生(sheng)物(wu)系統可提升低濃度(du)氨(an)(an)(an)氮(dan)條件下反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)脫氮(dan)效率(lv)(lv)。J. S. KIM等對(dui)比(bi)研究了沸石(shi)與(yu)聚丙(bing)烯材料為(wei)基(ji)質的(de)生(sheng)物(wu)曝氣(qi)濾(lv)池在(zai)低氨(an)(an)(an)氮(dan)濃度(du)下的(de)硝化性能。結果表(biao)明，當進水氨(an)(an)(an)氮(dan)為(wei)3 mg/L時，以沸石(shi)為(wei)載體(ti)的(de)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)氨(an)(an)(an)氮(dan)去除(chu)率(lv)(lv)可達（63.38±4.08）%，而采用聚丙(bing)烯為(wei)載體(ti)的(de)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)氨(an)(an)(an)氮(dan)去除(chu)率(lv)(lv)為(wei)（3.79±3.13）%，且(qie)未發現(xian)硝態氮(dan)生(sheng)成。

利用沸石耦合微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)系統可增強硝化反應對低(di)溫(wen)條(tiao)(tiao)(tiao)件的抵抗能力。Jing CHEN等的研究表(biao)明，在8 ℃條(tiao)(tiao)(tiao)件下，氨(an)氮(dan)質(zhi)量濃度為(wei)30~37 mg/L的進水(shui)經沸石生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)固定床—陶粒生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)好氧過濾聯(lian)合工(gong)藝處理(li)后，出水(shui)氨(an)氮(dan)質(zhi)量濃度為(wei)1.5~2.5 mg/L。該(gai)聯(lian)合工(gong)藝可作(zuo)為(wei)低(di)溫(wen)條(tiao)(tiao)(tiao)件下氨(an)氮(dan)廢水(shui)的處理(li)工(gong)藝。Shengbin HE等的研究表(biao)明，在溫(wen)度為(wei)7~10 ℃時，以(yi)沸石作(zuo)為(wei)填(tian)(tian)料的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾池的氨(an)氮(dan)去(qu)除(chu)率可達到81.06%，高于采用膨潤土作(zuo)為(wei)填(tian)(tian)料的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濾池的氨(an)氮(dan)去(qu)除(chu)率（65.42%）。

反應器長期(qi)穩定運(yun)行情況下，沸石(shi)能夠提升系統(tong)內微(wei)生(sheng)物抗進(jin)水(shui)氨(an)氮(dan)沖擊(ji)負(fu)荷(he)的(de)能力。Mengzi WANG等的(de)研究表明(ming)，在系統(tong)長期(qi)穩定運(yun)行后，改變進(jin)水(shui)氨(an)氮(dan)濃度，沸石(shi)聯(lian)合微(wei)生(sheng)物工(gong)藝系統(tong)能夠快速恢(hui)復至原有運(yun)行性(xing)能。取出沸石(shi)后的(de)系統(tong)抗進(jin)水(shui)氨(an)氮(dan)沖擊(ji)負(fu)荷(he)能力仍高于(yu)未投加沸石(shi)的(de)對照系統(tong)。

6 結語與展望

沸(fei)石(shi)的(de)(de)(de)多孔(kong)結(jie)構和生(sheng)物相容性可(ke)實現生(sheng)物反應(ying)(ying)系(xi)統(tong)內(nei)部微(wei)生(sheng)物的(de)(de)(de)富集，能夠很好地解決脫氮功能菌富集難、容易流失的(de)(de)(de)問題。沸(fei)石(shi)表(biao)面(mian)形成的(de)(de)(de)富氨(an)微(wei)環(huan)境是生(sheng)物反應(ying)(ying)系(xi)統(tong)硝化菌豐度(du)提升的(de)(de)(de)重要原因。通過沸(fei)石(shi)調(diao)控(kong)系(xi)統(tong)中游離氨(an)濃(nong)度(du)可(ke)以保證短程硝化工藝的(de)(de)(de)穩定(ding)運行，為后續(xu)的(de)(de)(de)厭氧(yang)氨(an)氧(yang)化工藝提供保障。

有(you)關沸(fei)(fei)(fei)石(shi)(shi)在(zai)生(sheng)(sheng)物脫氮領(ling)域(yu)的(de)應(ying)用，未(wei)來仍(reng)需(xu)在(zai)沸(fei)(fei)(fei)石(shi)(shi)與生(sheng)(sheng)物膜之(zhi)間的(de)相互影響、沸(fei)(fei)(fei)石(shi)(shi)對功能(neng)微生(sheng)(sheng)物的(de)代謝途徑影響等方面(mian)開(kai)展研究(jiu)，開(kai)發基(ji)于沸(fei)(fei)(fei)石(shi)(shi)的(de)新型(xing)脫氮工藝，從而更好地促(cu)進沸(fei)(fei)(fei)石(shi)(shi)在(zai)污水脫氮領(ling)域(yu)中的(de)應(ying)用。

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