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城镇污水厂尾水水质特征为氮磷含量高、有机物浓度低,利用人工湿地对其进行深度脱氮除磷会受到碳源限制。为强化湿地对氮磷污染物的去除,本研究以水平潜流人工湿地为主要研究对象,选择常见植物材料作为外加生物质碳源以强化人工湿地削减尾水污染物的能力。通过对植物材料释碳释氮能力和理化特性的比较确定最佳生物质碳源、预处理方法及其最优条件,通过对比湿地沿程不同处理单元基质填料的去污能力,确定本实验湿地装置反硝化反应主要发生区域和碳源投加位置,将预处理的生物质材料与葡萄糖混合组成混合碳源,比较混合碳源和葡萄糖、乙酸钠这两种传统碳源的脱氮效果,改变装置进水碳氮比和预处理生物质材料的投加量,研究其对本实验人工湿地污染物去除效果的影响。本文主要得出以下研究结果:（1）对麦秆、稻杆、稻壳、玉米芯、玉米秆及丝瓜瓤六种生物质材料的释碳释氮能力进行了对比分析,发现洗净烘干的玉米秆在8d内COD、TN平均释放速率分别为11.18 mg·g-1d-1和0.20 mg·g-1d-1。玉米秆经NaOH热处理后释碳能力显著提高,8d内平均释碳速率提高至21.90mg·g-1d-1大于在Ca（OH）2相同处理条件下的速率,玉米秆8d内在水溶液中TN平均释放速率较低,仅为0.13 mg·g-1d-1,略大于在Ca（OH）2相同处理条件下的速率,这说明NaOH热处理玉米秆在提高释碳能力的同时,不会增加系统脱氮负荷,适合作为系统脱氮的反硝化生物质碳源。（2）电镜扫描分析、能谱分析、木质纤维素组分分析的结果表明未处理玉米秆具备天然多孔结构,纤维排列有序,而NaOH热处理破坏了材料内部木质纤维素的结构,使木质纤维素溶胀,内部表面积增加,提高了表层附着力,利于微生物生长。此外NaOH热处理降低半纤维素、木质素和一些可溶性组分的含量,增加了纤维素的含量。（3）通过三因素三水平的正交试验分析,以COD日平均释放量和第4天碳氮比两个评价指标下的极差大小为基础,综合分析加热温度、浸泡时间、NaOH浓度三个影响因素的主次关系,确定加热温度95℃、浸泡时间0.5h、NaOH浓度4%是玉米秆碱热预处理的最优条件。（4）人工湿地装置沿水流方向平均分为4个处理单元,4个处理单元的不同类型填料对模拟污水中NH4+-N和TN的去除主要发生在试验6～24 h内。人工湿地装置前半部分1号和2号处理单元填料具有更高的COD和NH4+-N去除率,而后半部分3号和4号处理单元填料则具有更高的TN去除率,反硝化作用主要发生在湿地的后半部分,为了达到高效脱氮的目的,有机碳源的投加位置应设置于人工湿地装置沿水流方向3/4处的3号处理单元内。（5）在填料-模拟污水系统中投加葡萄糖、乙酸钠、葡萄糖+碱热处理玉米秆这三种有机碳源,发现不同种类碳源的投加对湿地填料COD的去除影响较小,COD的去除率范围为69.71%～80.49%,而NH4+-N、NO3--N和TN的浓度均在试验6～24 h大幅下降,至72 h系统中三者浓度范围分别为1.73 mg/L～3.36 mg/L、3.15 mg/L～5.53 mg/L、6.91 mg/L～9.34mg/L。乙酸钠碳源和葡萄糖+碱热处理玉米秆混合碳源系统有较高的TN和NO3--N去除率,从经济和生态角度考虑,相比乙酸钠碳源,葡萄糖+碱热处理玉米秆混合碳源更适合作为本实验强化人工湿地反硝化脱氮的有机碳源。（6）以葡萄糖配制进水COD并作为唯一碳源的条件下,随着进水碳氮比的增加,湿地装置对COD、TN和TP的去除率逐步提高,当碳氮比大于7后,三组湿地系统的COD和TN的去除率略有下降,而NH4+-N的去除率随碳氮比的不断增加逐步降低。当进水碳氮比为7时,湿地装置的COD和TN净化效果最佳,出水NH4+-N和TP浓度也较低,COD去除率范围为89.73%～95.15%,TN的去除率范围为54.67%～59.24%,NH4+-N的去除率范围为44.29%～54.31%,TP的去除率稳定在56.94%～72.32%。（7）水平潜流人工湿地装置3号处理单元中碱热处理玉米秆的投加量对湿地污染物的去除效果造成明显影响,随着玉米秆投加量的增加,装置出水COD、NH4+-N和TP的平均浓度升高,而装置出水TN的平均浓度降低。当投加量为30g和50g时,系统COD和TN的去除率在两种投加量下差异并不明显,脱氮能力没有随玉米秆投加量的增加而提高。因此本实验水平潜流人工湿地3号处理单元中碱热处理玉米秆碳源的投加量以30g为宜,此时,COD、NH4+-N、TN和TP在三组湿地装置中的平均去除率范围分别为47.22%～53.27%、89.54%～90.70%、59.47%～64.13%和45.04%～62.37%。（8）通过对比三组湿地装置填料的净化效果,结果表明陶粒填料具有良好的COD和TP去除效果,陶粒沸石混合填料具有良好的NH4+-N去除效果,塑料填料则具有良好的NO3--N和TN去除效果。