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本文以华北地区农村分散式生活污水排放规律、排放量和排放水质等数据为设计依据,设计出一种适合农村分散生活污水处理的人工强化生态滤床。选取火山岩、石灰石和河沙等作为滤床填料,设计填料优选试验和人工强化增氧、叠水试验两个部分。填料优选试验设置4个处理,分别记为S1(火山岩∶石灰石=1∶0)、S2(火山岩∶石灰石=3∶1)、S3(火山岩∶石灰石=1∶1)和S4(火山岩∶石灰石=0∶1),其它条件全部相同,选取和确定填料最佳配比。在最佳配比的基础上,人工强化增氧、叠水试验设置3个处理,分别记为R1(空白)、R2(增氧)和R3(叠水),对比分析了强化增氧和强化叠水对生态滤床处理生活污水效果的影响,研究结果表明: (1)S1-S4四组处理系统对COD、氨氮、总磷有着较好的去除效果,出水浓度可以达到《城市污水处理厂排放标准》的一级A标准;总氮和硝态氮的去除效果较差,但在挂膜启动后,出水浓度可达到《城市污水处理厂排放标准》的一级B标准; (2)通过分析4个处理对COD的去除效果可知,S2的去除效果较好,出水水质的平均浓度为27.14mg/L,平均去除率为86.18%;分析四组系统对总磷的去除效果可知,S4的去除效果较好,平均出水浓度为0.25mg/L,平均去除率为86.72%;分析四组系统对氨氮的去除效果可知,S1对氨氮去除效果相对较好,平均出水浓度为2.21mg/L,平均去除率为92.14%;分析4个处理对总氮和硝态氮的去除效果可知,S4的去除效果好,出水水质的平均浓度分别为15.51mg/L和12.41mg/L; (3)综合分析四组系统对污水净化效果和填料挂膜前后扫描电镜样本图可知:S1、S2系统挂膜启动周期较快,大约13d;S3、S4系统挂膜启动周期较慢,大约16d;又采用聚类分析方法对COD、氨氮、总氮、总磷平均去除率对比分析,结果表明S2(火山岩∶石灰石=3∶1)为最佳填料配比。 (4)R1-R3系统挂膜稳定后,3个处理系统的各个指标出水浓度都能稳定达到《城市污水处理厂排放标准》的一级A标准。 (5)分析R1和R2去除效率可知,系统在水力负荷40cm/d,水力停留时间12h条件下,可以通过间歇式进水达到系统复氧的效果,同时保障出水稳定;分析R1和R3去除效率可知,叠水处理在污水净化方面要优于空白处理,叠水方式可以强化生态滤床处理农村分散污水的效果。 由以上研究结果可知,人工强化生态滤床处理农村分散生活污水研究中,最佳填料比例为火山岩∶石灰石=3∶1;当水力负荷为40cm/d,水力停留时间12h,间歇式进水能有效对系统复氧;叠水试验处理为本研究中效果最佳处理,叠水方式可以起到强化污水处理效果作用。