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我国农村面源污染呈现日益严重的趋势,第一次全国污染源普查结果表明,农业源污染物排放对水环境的影响较大,特别是农村生活污水没有得到有效治理,严重影响了农村地区的水环境质量。本课题立足于目前我国农村水污染和治理现状,探讨适合农村生活污水处理的工艺。本研究主要采用静态实验与动态实验相结合的方式:第一阶段通过静态实验研究,探讨兼氧、厌氧序批式反应器处理生活污水启动的适宜接种污泥量和接种污泥种类,并将启动成功的兼氧和厌氧序批式反应器进行合理组合(即兼氧+一级厌氧+二级厌氧),以考察其处理生活污水的效果；第二阶段以静态试验结果为基础,设计制作动态试验用反应器,通过动态实验,筛选出启动和运行效果较优的厌氧反应器,并与小型植物滤床组合处理生活污水；最后对该组合工艺处理生活污水的效果及其净化生活污水的机理做了初步探讨。通过上述实验,得出了以下研究结果:
在静态实验研究中,通过对接种不同好氧污泥量和不同种类污泥的ASBR启动过程中进出水水质的监测,得出了ASBR启动的适宜接种污泥量和接种污泥种类:ASBR接种好氧污泥启动时,接种污泥量在1.5gVSS/L左右较为适宜,接种污泥量偏低或偏高均对启动不利；接种厌氧污泥的ASBR较接种好氧污泥的ASBR启动耗时短,抗冲击负荷能力更强；兼氧/厌氧组合工艺对生活污水的总CODcr去除率为80.8％,对氮磷的去除效果较差,具体组合单元的级数需视实际生活污水的水质水量而定。
在动态实验研究中,对自制的不同结构厌氧反应器处理生活污水的效果进行了探讨,结果显示安装弹性填料的CBR较安装陶粒的CBR和UASB的启动和运行效能好,但其级次的选择与进水水质有很大关系。将安装弹性填料的四级CBR与五级PFB串联,CBR+PFB组合工艺对生活污水中CODcr、SS、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别为75.5％、97.4％、25.2％、15.4％和39.0％。
CBR+PFB组合工艺在我国经济基础薄弱的农村,具有良好的推广应用前景,并可取得良好的社会效益和环境效益。但该组合工艺对氮磷去除效果较差,需对其开展进一步脱氮除磷研究。