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关中地区水资源紧缺,农村环境建设和经济发展的不同步使得农村水环境污染问题越显突出。十九大提出的“乡村振兴战略”将建设生态宜居乡村作为重要组成部分。建设适宜关中地区农村实际情况的生活污水处理系统是改善其卫生条件和提升环境质量迫切需要解决的问题。当前,关中地区农村生活污水排放特征、主要污染物及各类污染物的变化范围等基础数据较为缺乏,分析其水质、水量现状能够为关中地区农村生活污水处理提供设计依据和有效参照。本文以陕西省杨凌区的毕公村农村生活污水处理工程为依托,通过对毕公、周李、姜嫄等多个村庄的水质、水量特点,分析了关中农村生活污水的处理特性和以复合人工湿地为主体工艺的污水处理工程在设计和应用等方面存在的问题。为解决调研和工程设计中时发现的复合人工湿地系统出水深度净化单元和生活污水的产臭问题,以水培技术为主要技术手段,通过静态水培试验,筛选适宜关中地区气候特点和农村生活污水水质的水培植物并探讨了供试水培湿地植物对污水产臭物质的削减作用。结合试验结果对毕公村污水处理工程进行改造设计,主要研究成果如下:(1)通过对毕公、周李、姜嫄等多个村庄、多个取样点的生活污水水质监测、排放水量变化的监测与分析,得出研究区域内农村生活污水主要污染物的变化范围如下:氨氮:1.044.6 mg/L;总磷:0.84.9 mg/L;SS:165.0355.0 mg/L;COD:143.0755.9 mg/L。主要表现为氨氮及有机物的污染,且有机物污染严重超标。污水日排放极其不均,高峰期主要为村民三餐和睡前时间段;造成其水质、水量波动大的主要原因是村中定时供水这一特定供水方式;针对污水高有机污染、水质水量波动性大等排放特征,在污水处理设计流程中必须加入大容积的调蓄设施;(2)定植篮、泡沫板、人工气室三种定植方式培养的植物系统对NH4+-N的去除率分别为58%、51%、52%,对NO3--N的去除率达到82%、93%和86%,对TP和COD的去除率分别为58%、30%、42%和60%、46%、56%;溶解氧水平是决定水培系统对污染物去除的重要因素,不同定植方式下系统对NH4+-N的去除率差异显著(P<0.05),主要是由于不同定植方式的复氧条件不同;狐尾藻、水芙蓉、凤眼莲三种漂浮植物对N的去除率优于挺水植物的平均水平,对硝氮去除率无明显差异,但是三种漂浮植物系统对总磷和COD的去除效果和稳定性与挺水植物相比较差;植物的最佳有机负荷为3.91×10-3 kg/(m3·d);(3)设计气样收集装置对产臭气体进行多次收集及洗气无明显色度及质量变化,感官测量结果表明:不同水培植物系统的抑臭程度不同,相较于产臭严重的麦冬系统,黄菖蒲、水葱、千屈菜、芦苇在反应过程中能够维持较好的氧化还原条件,有利于抑制臭味的发生;出水水样三维荧光分析结果显示产臭可能是由系统内芳香蛋白类和溶解性微生物代谢产物类造成的;(4)基于以上研究成果,对处理水量为160 m3/d的毕公村生活污水处理工程进行改造设计,完成主要工艺确定,可为关中地区农村生活环境综合治理提供技术借鉴和参考。