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为解决我国农村生活污水面源污染严重且灰水中氮、磷、有机物含量较高的问题,需要开发适应我国国情的经济有效的农村生活污水分散式处理技术。本文基于土地慢速渗滤系统和Filter系统的原理和技术,利用自制Fe基质生物载体,构建了多级慢速渗滤系统和多介质垂直潜流人工湿地,考察了水力停留时间、季节变化和冬季保温措施对多级慢速渗滤系统的影响,确定了系统对灰水中氮、磷和有机物的去除性能,研究了该系统污染物的沿程浓度变化和去除机理,同时利用多介质垂直潜流人工湿地深度处理多级慢速渗滤系统的出水,并对这两个系统进行了经济效益分析,为农村生活灰水的深度处理提供了技术支持。研究结论如下:(1)通过对几种常见填料的等温吸附对比试验选取了对NH4+-N、NO3--N和TP吸附性能较好的石英砂和火山岩,加上能高效脱氮除磷的Fe基质生物载体,构建了多级慢速渗滤系统和多介质垂直潜流人工湿地,利用物理-生物-电化学耦合作用深度处理农村生活灰水。(2)研究构建的多级慢速渗滤系统,在NH4+-N为25mg/L,TP为4mg/L,COD为250mg/L的水质条件下,进行了 190天的连续运行。结果表明,水力停留时间和温度对污染物去除效果影响显著。在夏秋季(10-330C)水力停留时间为2d时,NH4+-N、TP、COD去除率达到81%-95%,出水中NH4+-N、TP和COD可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准;增加保温措施可维持系统在冬季(-2-7℃)低温时正常运行。(3)多介质垂直潜流人工湿地可深度处理多级慢速渗滤系统出水,当HRT为 3 d 时,NO3--N、NH4+-N、TP 和 COD 去除率分别为 97.9%、90.9%、91.0%和80.2%,该出水指标可达《北京市水污染物综合排放标准》(DB 11/307-2013)的A排放限值。(4)多级慢速渗滤系统和多介质垂直潜流人工湿地的单位污水处理量的投资成本分别为966元/m3和839.5元/m3,单位污水处理量运行费用分别为0.202元/m3和0.352元/m3。研究提出的组合工艺可经济高效地用于农村分散式污水处理。图44幅,表16个,参考文献129篇。