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针对农村的越来越严重的生活污水污染问题,寻找具有耗能低、效果好、投资少的分散式处理技术越来越重要。针对上述问题,东南大学课题组提出了“厌氧、缺氧+跌水曝气生物接触氧化+水耕蔬菜人工湿地”的新型生物生态组合工艺。在原有工艺组合里强化了跌水接触氧化池的曝气效果和增加了硝化液回流,利用硝态氮氧化恶臭污染物,在缺氧反应器中实现同步脱氮除臭,同时解决了在生活污水处理过程中存在的硝态氮污染和恶臭污染,既节约了能源,又降低了运行费用。试验得出以下结论：(1)夏季时,缺氧除臭池最佳回流比为100%,此时COD去除率为49.3%,总氮去除率达到35.7%,TON去除率达到86%以上,硫化物去除率达到93.7%。硝酸盐负荷和溶解氧浓度分别为18g/(m3·d)和2.7mg/L时,可以有最佳脱氮除臭效果。好氧单元接触氧化池最佳停留时间为4h,此时出水溶解氧为5.14mg/L, COD去除率为42.3%,氨氮的去除率为94.7%,总氮去除率达到33.5%,TP的去除率为37.3%,硫化物去除率达到58.9%。(2)春秋季,温度降低,微生物代谢活动受到抑制,可以提高回流比来提高运行效果,故缺氧除臭池最佳回流比为150%,此时COD去除率为50.3%,总氮去除率达到30.4%,TON去除率达到81.5%,硫化物去除率达到90.1%。硝酸盐负荷和溶解氧浓度分别为25g/(m3·d)和3.2mg/L时,可以有最佳脱氮除臭效果。好氧单元接触氧化池最佳停留时间为6h,此时出水溶解氧为5.12mg/L, COD去除率为41.6%,氨氮的去除率为91.2%,总氮去除率达到32.4%,TP的去除率为32.6%,硫化物去除率达到59.1%。(3)冬季受低温的影响,缺氧除臭池最佳回流比为200%,此时COD去除率为50.1%,总氮去除率达到30.4%,TON去除率达到88.5%,硫化物去除率达到88.1%。硝酸盐负荷和溶解氧浓度分别为32g/(m3·d)和3.55mg/L时,可以有最佳脱氮除臭效果。好氧单元接触氧化池最佳停留时间为8h,此时出水溶解氧为5.01mg/L, COD去除率为41.3%,氨氮的去除率为92.3%,总氮去除率达到32.6%,TP的去除率为36.7%,硫化物去除率达到56.5%。(4)整个生物生态组合工艺对污染物的去除效果良好,出水的COD在15.4～35.6mg/L之间,出水TN在4.8～12.1mg/L之间,出水氨氮在1.3～4.8mg/L之间,出水TP在0.19～0.78mg/L之间。该工艺出水基本达到GB 18918-2002的一级A排放标准。(5)本试验通过高通量测序技术,研究不同时期反应器中污泥微生物相关特性。研究结果表明：反应器采用低负荷启动、阶段提高有机负荷方式,可以在60d内实现挂膜完成,反应器对污水中化学需氧量(COD)去除率在66%左右,出水PH稳定在6.35～7.05之间；颗粒污泥中主要优势细菌种群有变形杆菌(Proteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidetes)、绿弯菌纲(Chloroflexi)。夏季温度高时,在污泥中出现广古菌门(Euryarchaeota)、嗜热丝菌门(Caldiserica)、螺旋菌门(Spirobacteria)。这表明温度对污泥的微生物的种类起到显著的选择作用。