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潜流人工湿地(Subsurface Flow Constructed Wetland)污水处理系统因具出水水质稳定、耐冲击负荷强、基建成本和运行费低、易维护、兼具美学价值等优点,已广泛应用于处理生活污水、农业点源污染和面源污染以及富营养化水体的治理。但是,人工湿地去除氨氮的能力往往较差。人工湿地主要通过硝化和反硝化的联合作用来去除氮素,而人工湿地本体氧化还原电位(ORP)一般是负值,能充分满足反硝化作用的要求但不能满足硝化作用的要求,因此硝化能力是人工湿地污水脱氮系统总效率的限制因子。本文采用改变水力坡度、间隙进水、预曝气进水方式提高人工湿地的硝化能力。以一种改进的潜流人工湿地-波式潜流人工湿地(Wavy Subsurface Flow Constructed Wetland,简称W-SFCW)为研究对象。试验历时近一年,主要结果有:⑴改变水力坡度后,人工湿地的好氧区变大,能有效的提高人工湿地的硝化能力。降低出水水位时,W-SFCW出水氨氮的浓度为8.58mg/L,W-SFCW中氨氮的平均去除率为78.27%,比正常出水提高了7.51%,平均硝化活性由原来的0.33ugN/(小时×g土)增加到0.49ugN/(小时×g土),硝化活性提高了46.29%。⑵间隙进水过程中,非进水阶段空气进入了湿地内部,有利于人工湿地中硝化反应的发生,从而能更好的去除污水中的氮。间隙进水时,W-SFCW出水氨氮的浓度为10.37mg/L,W-SFCW中氨氮的平均去除率为77.56%,比正常进水提高了6.80%,平均硝化活性由原来的0.33ugN/(小时×g土)增加到0.48ugN/(小时×g土)。硝化活性提高了45.45%。⑶采用预曝气进水的方式,在配水池处进行曝气,增加进水口处污水的含氧量,大量的氧进入人工湿地,弥补湿地中含氧量不高的缺陷,促进湿地内部的硝化反应。预曝气进水时,W-SFCW出水氨氮的浓度为6.53mg/L,W-SFCW中氨氮的平均去除率为85.67%,比正常进水提高了14.91%,硝化活性由原来的0.33ugN/(小时×g土)增加到0.55 ugN/(小时×g土)。硝化活性提高了66.67%。⑷采用改变水力坡度、间隙进水、预曝气进水方式时,人工湿地的反硝化活性有所降低,但总体来说,人工湿地的反硝化作用仍比硝化作用大很多,反硝化能力相对过剩。⑸针对本文中改变水力坡度、间隙进水、预曝气进水方式这三种技术研究进行综合评价,提出评价指标,利用模糊数学知识建立评价标准和量化方法,并以灰色关联分析法进行技术评价。根据评价结果,水力坡度的变化是强化人工湿地硝化活性的首选技术,其次是预曝气进水技术,间隙进水技术相对来说可操作性不高。本研究所得到的实验数据和成果,对于人工湿地内部硝化反硝化能力平衡有较大的意义。