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随着城镇化进程不断加快,农村生活污水的排放量也不断增加。但在地处偏远、人口密度低的农村地区,农村污水没有完善的污水集中处理设施及排水管网系统,再加上村镇居民环保意识差,经济水平相对落后,导致农村绝大部分生活污水不经任何处理就直接排放,严重污染了河流湖泊和土壤,因此考虑就地处理分散的农村生活污水。本课题在克服稳定塘和人工湿地缺点的基础上提出了一种保障后续潜流人工湿地运行稳定、系统堵塞小、出水水质好的稳定表流湿地技术,该技术对于深化分散式生活污水处理技术的研究,推动社会主义新农村建设,具有非常重要的技术和应用价值。折流式稳定表流湿地技术是稳定表流湿地技术多种设计结构中的一种,本课题构建了折流式稳定表流湿地系统试验装置,主要研究内容和结论如下:
(1)对提出的稳定表流湿地技术的定义、优缺点、净化机理和设计结构进行阐述。
(2)在水力负荷为0.53m3/(m2·d)条件下,对比研究了折流式稳定表流湿地和传统推流式表流湿地处理低浓度分散生活污水中有机物、SS、氮和磷的去除效果及其影响因素。结果表明,折流式稳定表流湿地对COD、NH4+-N、TP和SS的去除效率优于推流式表流湿地。
(3)通过设置0.80、0.53和0.27m3/(m2·d)3种水力负荷条件,采用连续进水的运行方式,通过测定COD、TN、TP、NH4+-N和SS五种指标参数,对在不同水力负荷的条件下折流式稳定表流湿地处理分散式生活污水的去除效果进行了研究。结果表明,水力负荷对折流式稳定表流湿地的去除效率具有较大影响;随着水力负荷的增加,折流式稳定表流湿地系统对污染物去除呈现不同程度的下降趋势。
(4)研究设置了基质深度分别在15cm、20cm和25cm下的三种折流式稳定表流湿地,通过测定COD、TN、TP、NH4+-N和SS五种指标的去除效率来比较在三种基质深度下折流式稳定表流湿地的去除效果。并对基质深度为25cm的折流式稳定表流湿地中不同区域污泥成分含量的变化进行了对比分析,同时也对湿地中的植物根系、污水中的微生物分别进行了电子扫描和电子显微镜分析。同时将基质深度为25cm的折流式稳定表流湿地的出水经过垂直流潜流湿地处理,研究污水经过折流式稳定表流湿地后续处理湿地的水质情况。结果表明,在三种基质深度下,随着基质深度的增加,折流式稳定表流湿地系统对污染物去除的综合效果也增加。