人工湿地是一种环境友好的、可持续的废水处理技术，具有性能稳定、运行和维护成本低等优点。在人工湿地中，微生物活动是实现总氮(TN)去除的主要途径。传统方法主要是采用硝化和反硝化作用来去除TN。然而，生活污水中TN主要由NH4+-N组成，在人工湿地缺氧区域中，溶解氧缺乏限制了硝化过程，导致NH4+-N去除率低，进而导致TN去除效率差。研究人员探索了多种方法来提高NH4+-N去除效率，例如人工曝气、复合人工湿地、潮汐流人工湿地等。然而，这些方法都使系统比传统人工湿地更加复杂或耗能。实际上，在保持传统人工湿地优点的同时，可以通过改变人工湿地基质来提高其脱氮效率。
为提高人工湿地对NH4+-N的去除率，除了填充沸石等对NH4+-N具有吸附作用的基质外，还可以选择对NH4+-N具有氧化作用的基质。近年来出现了2种独特的NH4+-N氧化途径，即在缺氧条件下，Fe(III)和Mn(IV)均可氧化去除NH4+-N。这2种技术分别被称为铁氨氧化(Feammox)和锰氨氧化(Mnammox)。热力学研究表明，Feammox和Mnammox技术氧化可以将NH4+-N直接氧化为硝态氮(NOx?-N)或N2。一些学者认为Feammox中NH4+-N的直接产物是NOx?-N，生成的NOx?-N可以通过反硝化、厌氧氨氧化(anammox)或与Fe2+耦合的方式被还原为N2，从而被去除。然而，还有一些学者认为，Feammox更倾向于直接将NH4+-N氧化为N2，这是一种全新的脱氮路径。关于Mnammox技术，锰氧化物具有更低的零电点(1.5~4.6)，在微生物代谢中利用效率更高，其脱氮性能往往更为优秀。但与Feammox相同，Mnammox的脱氨途径也不明确，其NH4+-N的直接产物倾向于是NOx?-N还是N2，这仍然存在争论。总体而言，锰矿和铁矿都具有强化NH4+-N去除的能力。此外，铁矿和锰矿含有丰富的金属离子，这些金属离子可以与磷形成络合物，从而去除水中的可溶性磷酸盐。因此，将铁矿和锰矿作为人工湿地的基质有很好的应用前景。
本文以砾石基质的人工湿地为对照组，另外构建了基质为铁矿和锰矿的2组人工湿地。通过长期的水质监测，以研究铁矿基和锰矿基人工湿地对污染物去除的促进作用，同时比较了不同基质人工湿地中脱氮和除磷效果的差异。最后，结合湿地基质的物化分析及微生物证据，对Feam
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“铁/锰矿基人工湿地脱氮除磷性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：BBIN宝盈集团网
来源：重庆大学环境与生态学院，中国建筑西南设计研究院有限公司，苏州科技大学环境科学与工程学院
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2025年09月12日 ~ 14日 
