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污水高效土地自然净化系统属于污水自然生态净化技术,它是利用土壤—微生物—植物组成的联合生态系统,对流经系统的污水进行处理,使污水的水质得到净化和改善,其净化机理包括内置填料的吸附过滤,植物的同化吸收以及微生物的降解转化作用。污水土地处理系统具有净化效果好、工艺设备简单、运营维护管理方便、能耗低、对负荷变化适应性强、工程基建和运行费用低、出水水质安全稳定、环境与社会效益显著、可实现废水的回收利用等特点。本试验模拟污水高效土地自然净化系统处理有机废水,以人工配制污水为原水,利用陶粒和碎石构建两个反应器单元进行平行试验,研究能将出水处理至达标排放的运行参数以及水力停留时间、COD容积负荷、碱度投加、温度等因素对系统处理效果的影响,同时对比不同填料单元对有机废水的净化效果,得出如下结论:1.试验初期采用的是“低浓度固定流量连续培养”的挂膜启动方式。在温度为14.2~19.5℃、设计进水流量为20L/d、水力停留时间为144h的情况下,第15天时出水COD去除率便可趋于稳定,第25天时挂膜成功。陶粒单元和碎石单元的出水COD平均去除率分别为78.4%和87.9%,最大去除率分别为80.02%和90.66%。该系统对氨氮和总磷没有去除效果。2.在相同的温度和进水浓度下,水力停留时间越长,COD容积负荷越小,微生物对有机物的降解越充分,系统出水效果越好。当水力停留时间为288h、COD容积负荷为0.125kgCOD/m3?d时,系统运行效果最好,陶粒和碎石单元出水COD去除率分别为83.03%和82.17%,BOD5去除率分别为82.46%和81.76%。3.进水中碱度能够对系统的处理效果产生影响。水温为19~23℃时,当进水中未投加碱性物质,系统出水COD、BOD5均未满足排入下水道标准,陶粒和碎石填料的COD平均去除率仅为27.57%和32.53%,BOD5平均去除率仅为28.99%和33.53%;当向进水中投加碱性物质(Na2CO3)200mg/L时,系统出水COD、BOD5均可以满足排入下水道标准,陶粒和碎石填料的COD平均去除率上升至76.24%和72.21%,BOD5平均去除率上升至76.79%和75.38%。4.温度也是影响各单元系统运行的重要因素。水温为19~23℃时,系统运行效果最好,出水COD、BOD5均可以达标,陶粒和碎石单元对COD的平均去除率分别为78.5%和75.53%,对BOD5的平均去除率分别为77.68%和77.5%。当水温降至4~7℃时,系统出水COD、BOD5均不能达标,陶粒和碎石单元对COD的平均去除率分别降至64%和51.31%,对BOD5的平均去除率分别降至62.99%和51.56%。5.陶粒填料单元对COD、BOD5的处理效果优于碎石填料单元。陶粒和碎石单元对COD的平均去除率分别为71.09%和64.18%,对BOD5的平均去除率分别为70.81%和65.06%。6.能够满足系统出水COD、BOD5达到《污水排入城市下水道水质标准》要求的最佳运行条件是:水温介于19~23℃之间,水力停留时间为72h,进水投加碱度(Na2CO3)200mg/L。7.污水的可生化性以及水质稳定性是同系统除污能力相关的重要因素。对于易生物降解污水,陶粒和碎石单元出水COD平均去除率分别为89.77%和82.14%,BOD5平均去除率分别为89.71%和82.12%;对于难生物降解污水,陶粒和碎石单元出水COD平均去除率分别为55.52%和44.52%,BOD5平均去除率分别为81.18%和67.89%。