與傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)相比，人工濕地具有投資少、運(yùn)行成本低、操作簡單、抗污水負(fù)荷能力強(qiáng)、避免二次污染等優(yōu)點(diǎn)。垂直流人工濕地由于其在處理有機(jī)物和氮方面的突出表現(xiàn)，在過去的二三十年里發(fā)展迅速。然而，由于溶解氧不足(Vymazal，2002)和底物易吸附飽和，氨氮和總磷的去除效率較差，許多學(xué)者對此做了大量的研究。
       例如，通過提高濕地床對磷的吸附能力，延長磷在多孔基質(zhì)濕地床中的水力停留時(shí)間，或者在出水末端設(shè)置過濾裝置，可以有效提高凈化效果。近年來，無煙煤、粉煤灰、鋼渣、礦渣、火山巖、活性赤泥、生物陶粒等填料相繼被研究作為人工濕地除磷的基質(zhì)，但大多數(shù)天然基質(zhì)容易被吸附飽和。很難找到一個(gè)長期、效高、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的矩陣。生物陶瓷作為一種填料，具有材料廉價(jià)易得、比表面積大、孔隙率大、化學(xué)和物理穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，可以嘗試用薄膜對生物陶瓷基體進(jìn)行改性，以增強(qiáng)和提高其對水中磷的凈化效果。
       層狀雙氫氧化物(LDHs)，又稱水滑石類化合物或陰離子粘土，由平行的疊層體組成，其中二價(jià)金屬離子被三價(jià)金屬離子部分取代，層間作用力較弱，因此對有機(jī)和無機(jī)陰離子的捕獲能力較強(qiáng)。LDHs比陰離子交換樹脂具有更大的比表面積、更高的陰離子交換容量和熱穩(wěn)定性，因此近年來在催化、光化學(xué)、電化學(xué)聚合、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和水環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，在水處理中的應(yīng)用主要集中在制備的LDHs固體對水中污染物的直接吸附。
本實(shí)驗(yàn)在前人實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，選取垂直流人工濕地常用的火山濾料作為原始基質(zhì)，采用鈣、鋅、鎂二價(jià)金屬化合物與鐵、鈷、鋁三價(jià)金屬化合物一對一反應(yīng)的方式生成LDHs。在堿性條件下，通過共沉淀合成了9種不同類型的乳酸脫氫酶，并分別將其包覆在垂直流人工濕地的火山濾料上。為了篩選出凈化磷的金屬化合物反應(yīng)組合，為提高垂直流人工濕地的除磷效果提供參考，研究了改性基質(zhì)對磷凈化的影響。
2材料和方法
2.1修改測試方法
2.1.1原始矩陣
用于磷改質(zhì)凈化的火山濾料基質(zhì)為球形、顆粒狀，粗篩后粒徑為1 ~ 3 mm。所有矩陣均購自河南鄭州。
2.1.2改性試劑
改性二價(jià)金屬化合物包括氯化鈣、氯化鎂和氯化鋅；三價(jià)金屬化合物:氯化鐵、氯化鈷和三氯化鋁。上述兩種金屬化合物成對組合形成九種不同類型的LDHs，以及它們的組合方式