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近些年,美丽乡村基础设施的建设和现代化发展使农村发生了重大变化。在农村经济快速发展的同时,农村生活污水污染导致农村生态环境问题日趋严重。与此同时,由于环保意识不足与环保设施缺乏,生态水环境也遭到了严重的破坏,这对农村居民生活造成了严重影响。成熟的城市污水处理技术由于其集中处理性,与农村污水分散且水量变化大等性质不相适宜,不能直接套用。推进美丽乡村建设的全面发展,使得寻找更适用于农村实际情况的污水处理技术就变得迫在眉睫。以农村生活污水为处理对象,利用粉煤灰陶粒为滤料的通风生物滤池模拟装置开展农村生活污水处理试验研究。考察该装置对农村生活污水中各污染物的去除效果。探索该方法处理河北地区农村生活污水的最佳运行参数。研究可分三个部分:第一部分为陶粒生物滤池的挂膜启动研究。采用自然挂膜法需要30天左右挂膜期。挂膜期间,通过检测滤池对COD,NH4+-N,TP和浊度等污染物指标的去除率,来判断滤池是否挂膜成功。滤池在挂膜后期,COD,NH4+-N,TP和浊度的去除效果逐渐稳定,均达到了《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)。经分析可知,陶粒生物滤池挂膜成功。生物滤池进行短期闲置后重启动研究,仍能保证去除效果,恢复稳定运行的速度较快。第二部分为陶粒生物滤池的最佳运行工况研究。考察了水力负荷、回流比、通风管高度差等因素对陶粒改进生物滤池处理效果的影响。根据试验结果表明,在水力负荷、回流比、通风管高度差为最佳运行工况时,COD,NH4+-N,TP的去除效果均较好,已检测的出水水质指标均达到了《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2005)。试验基于SPSS系统的单因素方差分析,来分析通风管高度差对COD去除率的影响,结果可知影响显著。利用SPSS的曲线回归分析(Curve Estimation)对不同通风管高度差的试验结果进行简单的非线性问题分析处理,并拟合成回归方程。第三部分为陶粒生物滤池处理农村生活污水反应动力学模型研究。基质降解动力学中Monod方程和Eckenfelder方程等均能较好拟合活性污泥法等对污染物的去除效果及特性。其中,Eckenfelder方程更为适合生物滤池的动力学分析。根据分析可知,Eckenfelder动力学模型描述陶粒生物滤池对COD,NH4+-N,TP的去除效果,其相关系数均大于0.80,表明Eckenfelder模式所得的动力学方程能够较好地拟合陶粒对COD,NH4+-N,TP的去除过程。