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随着生活水平的提高,农村地区的生活污水排放量增加,加重了水体污染程度,使水体的富营养化进程加快,进而影响到水源地水质。农村地区的生活污水问题已经到了必须解决的地步。针对这一问题本课题根据农村污水的特点和治理要求提出“厌氧+跌水曝气接触氧化+生态塘+人工湿地”的生物生态相结合的整套处理工艺。通过一系列实验确定了无回流时的适宜处理工况,分析跌水方式的充氧效果,建立了跌水充氧时的氧平衡数学模型,提出了“水车式叶轮”跌水充氧方式,同时还研究了生态塘及人工湿地除磷脱氮效果及整套工艺的去除效果。得出以下几点结论：
(1)厌氧池水力停留时间4.8d,COD平均去除率为48％。
(2)确定接触氧化池适宜水力停留时间为2h,此时COD、NH4+-N平均去除率分别为37％、11％。
(3)采用跌水方式充氧基本能够达到微生物生长所需的溶解氧。对跌水充氧建立了氧平衡数学模型,得到式C=Cs-(Cs-C0)*exp(-KLa√2H/g),当跌水高度在0.5米时通过实验确定各池的KLa值分别为0.62、0.75、1.02、0.99、0.61。根据此模型,提出“水车式叶轮”跌水充氧方式。
(4)在生态塘内增设植物浮床,增加了氮、磷去除的途径,实验结果表明加植物浮床的生态塘对COD、TN、TP的平均去除率分别为38％、79％、85％。人工湿地对COD、TN、TP的平均去除率分别为25％、60％、33％。
(5)组合工艺对COD、NH4+-N、TN、TP有着很好的去除效果,平均去除率分别在62％、96％、84％、87％以上,平均出水浓度分别为59mg/L、0.83 m/L、3.99 mg/L、0.19mg/L。
(6)该处理装置在山区、丘陵地带依山而建,可以实现无动力消耗运转,特别适合在山区、丘陵地带推广。
研究表明：由厌氧、跌水充氧接触氧化和生态塘、人工湿地技术组合的农村生活污水处理技术能够取得较好的去除效果,是一种高效低耗的生物与生态处理相结合的新工艺,特别适用于地处山区、丘陵地带的农村生活污水的处理。是一种值得推广的小型污水处理技术。