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近年来,随着我国农村建设的深入开展,农村基础设施发生了很大变化,农民的收入有了明显提高,居住条件得到不断改善。但农村的环境卫生条件没有太多的改变,水污染问题更趋严重。农村污水主要包括洗浴污水、厨房污水、畜禽污水和其他污水,人均排水量较小,但日变化系数大,约在3.0-5.0之间,排水时间较为集中。现行的城市污水处理技术投资高,运行费用大,管理要求高,虽然可行但在农村难以推广使用。因此寻求适合农村现状的污水处理技术必须考虑低投入、低耗费、易维修等因素。本论文将通过快速启动人工土快滤系统,满足农村污水中污染物的去除,确定最佳的运行参数,以便更好更经济地解决农村污水处理的问题,为推广农村污水示范工程提出理论依据。通过研究,得出以下结论:(1)人工土快滤系统的快速启动:以清水灌注人工土柱,直至填料被水浸透,使人工土柱的渗透系数趋于稳定,以人工土快滤系统出水COD去除率作为判断系统是否稳定的依据,用原水进行启动。依照天数逐渐递增水力负荷:0.25m/d(0-7d),0.5/d(8-11d),1.0m/d(12-30d)。当系统运行到第15d时,COD的去除率为84.8%,NH4-N的去率为81.4%,再运行15d,COD及氨氮的去除率变化不大,说明系统可成功启动。(2)人工土柱深度对基质去除率的影响表明:在人工土柱500mm出水口处,COD的去除率可以达到82.2%-84.5%,再增加取样深度COD的去除率基本上没有变化,可见人工土快滤系统去除有机污染物主要集中在渗滤层0-500mm段。在人工土柱800mm出水口处,氨氮的去除率最高为85.3%,但从500mm和1100mm出口处,氨氮的去除率变化不大,其去除率分别为82.5%和81.9%。总氮去除率可达60.0%以上。因此,从经济方面考虑,可选择取样深度为500mm时作为最佳处理深度。(3)土砂比对人工土快滤系统基质去除率的影响表明:天然土壤和天然河砂比值为1:1时,基质去除效率最好,COD平均去除率可达90.2%,氨氮平均去除率可达82.1%,总氮平均去除率可达61.4%,均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级的B标准。增大土砂比,COD及氨氮的去除率均有所降低,因此将土砂比为1:1作为人工土柱最佳配比。(4)湿干比对人工土快滤系统基质去除率的影响表明:人工土快滤系统中,配水时间不变时,湿干比减小,对COD和氮素的去除率越高。湿干比不变时,配水时间越长,对氮素的去除率降低。COD去除效率可达到90.8%,氨氮去除效率可达到88.6%,总氮去除效率可达73.3%。(5)活性碳和活性污泥对人工土快滤系统基质去除率的影响表明:添加10%活性碳对基质去除率的要高于其他配比,稳定后COD去除率可达96.1%;氨氮去除率可达94.4%;总氮去除率最高可达80.1%。因此活性碳添加量为10%。(6)优化条件下稳定运行的处理效果:人工土柱高500mmm,天然土壤与粗砂比为1:1,湿干比为1:4,配水时间为8h,活性碳的添加量10%,水力负荷1.0m/d,系统出水COD的去除率最高可达96.0%;氨氮的去除率可达94.5%;总氮去除率可达80.9%,均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。