含氟廢水因氟離子的高穩(wěn)定性和生物累積性，對生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)除氟技術(shù)存在成本高、二次污染風(fēng)險大等問題，而鋁污泥人工濕地因其資源化利用潛力與高效凈化能力，成為近年來的研究熱點。本文基于最新研究成果，系統(tǒng)闡述該技術(shù)對含氟水體中污染物（氟、氮、磷及有機污染物）的去除機制與效果。

一、鋁污泥特性與污染物去除機制

鋁污泥是給水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，富含鋁、鐵等金屬氧化物，其比表面積達23.5~37.9 m2/g，孔隙率為39%~44%。這些特性使其在人工濕地中發(fā)揮多重作用：

物理吸附：鋁污泥表面的Al—OH和Fe—O基團通過靜電作用吸附氟離子，尤其在pH接近其等電點（pH≈5~6）時，表面正電荷增強，對陰離子形態(tài)的氟吸附效率顯著提升。實驗表明，鋁污泥對氟的吸附量可達56.23 mg/g，遠高于普通填料。

化學(xué)沉淀：鋁污泥中的鋁離子可與氟離子形成難溶的AlF?沉淀，進一步降低水中氟濃度。

協(xié)同凈化：填料表面的金屬氧化物還能通過離子交換作用去除磷，同時為微生物提供附著位點，強化有機污染物和氮素的生物降解。

二、對復(fù)合污染物的去除效能

在模擬廢水實驗中，鋁污泥人工濕地表現(xiàn)出對多污染物的協(xié)同去除能力：

氟去除：當(dāng)進水氟濃度為250 μg/L時，去除率穩(wěn)定在73.24%±2.56%，顯著高于普通人工濕地（58.59%±3.12%）。填料貢獻率占比達56.23%，遠高于植物的4.69%。

氮磷削減：鋁污泥通過離子交換和微生物作用，使氨氮和總氮去除率分別達到65.79%和65.81%，磷去除則主要依賴填料的化學(xué)沉淀作用。

有機污染物降解：COD去除率超過80%，微生物群落分析顯示，填料表面富集了高效降解菌（如假單胞菌屬），強化了難降解有機物的分解。

三、環(huán)境因素與工藝優(yōu)化

鋁污泥人工濕地的性能受環(huán)境條件顯著影響：

pH調(diào)控：當(dāng)系統(tǒng)pH為7.36（接近鋁污泥等電點）時，氟去除效果最佳；過高的pH會導(dǎo)致鋁污泥表面電荷反轉(zhuǎn)，降低吸附效率。

水力負荷：低水力負荷（＜0.5 m3/(m2·d)）有利于污染物與填料的充分接觸，但過高負荷可能導(dǎo)致填料堵塞，需通過定期反沖洗維護。

植物協(xié)同作用：蘆葦?shù)饶头参锏母捣置谖锟纱龠M微生物活性，其對氮磷的去除貢獻率分別增加4.17%和2.86%，但對氟的直接吸收作用有限。

四、工程應(yīng)用與挑戰(zhàn)

在江蘇某電鍍園區(qū)的中試項目中，鋁污泥人工濕地處理規(guī)模為50 m3/d，進水氟濃度150~200 μg/L，出水穩(wěn)定低于10 μg/L，達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類要求。然而，長期運行中仍需關(guān)注：

填料老化：鋁污泥在酸性條件下可能溶出重金屬，需定期更換并回收利用；

微生物群落穩(wěn)定性：通過添加碳源（如乙酸鈉）可維持反硝化菌活性，避免脫氮效率下降。

五、未來發(fā)展方向

復(fù)合填料開發(fā)：將鋁污泥與生物炭、沸石等材料復(fù)合，提升對多種污染物的同步去除能力；

智能化管理：結(jié)合在線傳感器實時監(jiān)測pH、氟濃度等參數(shù)，動態(tài)優(yōu)化水力負荷與植物配置；

資源化利用：探索鋁污泥基填料的再生技術(shù)，降低處理成本并推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。

結(jié)語

鋁污泥人工濕地通過物理吸附、化學(xué)沉淀與生物降解的協(xié)同作用，為含氟廢水處理提供了經(jīng)濟高效的技術(shù)路徑。其資源化屬性與環(huán)境友好性契合可持續(xù)發(fā)展需求，未來需進一步優(yōu)化工藝參數(shù)并擴大應(yīng)用規(guī)模，助力水環(huán)境質(zhì)量提升。