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基于我国经济发展不均衡等原因,许多小城镇几乎没有进行过有关污水处理设施的建设和规划,大量污水未经处理直接排放,造成受纳水体污染严重。迫切需要结合在小城镇污水现状充分调查的基础上,研究适用的污水处理工艺,确保小城镇地区经济发展和生态环境相协调。人工快速渗滤系统(CRI)是由污水土地系统发展而来的,具有出水水质高、能耗低、设备简单、管理维护方便和投资费用低等特点,特别适用于小城镇地区的生活污水处理。针对传统CRI对总氮、总磷去除率不高以及容易堵塞等问题,前人通过改进提出强化人工快速渗滤系统(SCRI)。实验研究表明此系统出水浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。本研究通过模拟强化人工快渗柱实验,对SCRI的关键参数进行优化,针对系统COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果和去除机理进行分析,确定在本实验条件下的最优关键参数,为SCRI应用于小城镇生活污水处理提供科学依据。SCRI处理小城镇地区生活污水最优结构参数实验研究结果显示,随着非饱水层高度的增加和饱水层高度的增加,COD、氨氮、总氮、总磷在系统中的去除率均不断增加。其中,COD和氨氮主要在非饱水层内去除,总氮和总磷主要在饱水层去除。根据人工快渗柱不同高度微生物所占比例变化规律,结合不同高度溶解氧含量和各污染物去除效果,SCRI处理小城镇生活污水的最优非饱水层高度为70cm,最优饱水层高度为60cm。SCRI处理小城镇地区生活污水最优运行参数实验研究结果表明,随湿干比的增大,对COD、氨氮和总氮的去除率先升高后降低,最优湿干比为1:5;随水力负荷周期的增大,对COD、氨氮和总氮的去除率逐渐降低,最优水力负荷周期为6h;随着水力负荷的逐渐增大,对COD、氨氮和总氮的去除率逐渐降低,最优水力负荷为1.5m3/(m2·d);运行参数基本上不会影响总磷的去除率。在最优关键参数情况下,SCRI对COD、氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为91.15%、87.65%、74.33%、98.68%,平均出水浓度分别为3.84mg/L、27.58mg/L、9.34mg/L、0.06mg/L,均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。