本文以价廉易得的天然沸石矿物为主要材料,添加低密度颗粒材料和粘结剂,与沸石细粉混合、成球、固化,成功制备出粒径约为4-6mm的低密度沸石复合填料,构建了低密度沸石复合填料曝气生物滤池系统。以人工配制低浓度含氨氮模拟水,首先通过静态、动态和再生吸附实验研究了沸石离子交换吸附氨氮的性能。系统考察了进水氨氮浓度、沸石用量、温度、沸石粒径、振荡时间、滤速、水质、再生时间和再生次数对沸石离子交换吸附氨氮的影响。静态实验结果表明,初始浓度为10mg/L、粒径为20～40目,静态吸附容量1.6mmolNH₄⁺/g。动态实验结果表明,滤速为2m/h、停留时间为30min,出水氨氮浓度达到2mg/L以下,每克沸石产水量为0.62L。再生实验结果表明,用500mL浓度为5g/LNaCl溶液作为再生剂,再生时间为1h,一次再生恢复率较好。以人工配制低浓度含氨氮模拟水,以低密度沸石复合材料为填料,构建曝气生物滤池小型试验系统装置,进行了系统低密度沸石沸石复合填料曝气生物滤池脱氮性能研究。主要对曝气生物滤池去除COD、氨氮的效果及其影响因素进行了研究。结果表明:采用粒径大小为4-6mm、颗粒密度1.25g/cm³、颗粒强度大于50N的低密度沸石作为曝气生物滤池填料,影响曝气生物滤池工作性能的主要因素有:气水比、填料层高度、水力负荷及有机负荷等。在气水比1:1-5:1,有机负荷低于3.2kgCOD/m³·d,水力负荷1-3m³/m²h,填料高度20-140cm条件下,COD去除率在63%-90.1%,氨氮去除率在79%-91.6%。曝气生物滤池的反冲洗方式采用气、水联合反冲洗效果较好,滤池冲洗后需要5-6h能恢复到最佳处理状态,即对CODcr的去除率达到70%以上。