【摘 要】
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我国农村污水对环境影响日益加重。近年来,我国为了改善农村环境,加大了污水原位处理力度,以村为单位安装了不同技术的处理设施。但由于城乡的经济状况、自然环境和生活习惯有较大不同,很多集中式处理设施安装后,由于运行维护复杂、运行成本高,出现了设施故障、闲置的现象,集中式设施不美观、与环境不协调的问题也比较突出。人工湿地污水处理技术具有设施简单、运行费用较低、操作维护简便等优点,是一项适合农村污水处理的技
【基金项目】
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政府间国际科技创新合作重点专项课题—面向未来的水处理技术研发、示范、转化平台建设及实践研究（YS2017YFGH002264）；
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我国农村污水对环境影响日益加重。近年来,我国为了改善农村环境,加大了污水原位处理力度,以村为单位安装了不同技术的处理设施。但由于城乡的经济状况、自然环境和生活习惯有较大不同,很多集中式处理设施安装后,由于运行维护复杂、运行成本高,出现了设施故障、闲置的现象,集中式设施不美观、与环境不协调的问题也比较突出。人工湿地污水处理技术具有设施简单、运行费用较低、操作维护简便等优点,是一项适合农村污水处理的技术,但也存在基质与植物需要因地制宜筛选,出水部分水质指标无法稳定达标等问题。针对以上问题,本研究首先选择了三种比表面积较大的工业副产物（炉渣）和一种人工湿地常见基质（砾石）进行吸附平衡和等温吸附试验。试验表明:增钙炉渣对氨氮的最大吸附量为2.49 mg/g,对磷的最大吸附量为1.07 mg/g,均为四种基质中最大值;其吸附速率和吸附强度也都高于其它三种基质。接下来以生长年限较长的木本植物代替草本植物,将增钙炉渣基质分别与旱柳和绦柳进行组合研究。研究发现,增钙炉渣与绦柳组成的人工湿地对污水的净化效果好,且受温度变化影响小。全年出水总氮、氨氮和总磷的平均值分为21.33 mg/L、4.28 mg/L和1.53 mg/L。为构建净化效果好和适应性强的花卉滤床,对10种水生植物进行了比选。研究发现韭莲、风车草、白掌对氨氮和磷的去除率较高,其中韭莲可在10 h以内将氨氮从20 mg/L降低到6.80 mg/L,将磷酸盐从10 mg/L降到4.01 mg/L。通过对植物的吸收动力学抗逆性试验和入侵风险性进一步分析,最终选择韭莲作为花卉滤床的首选植物,风车草作为备选植物。最后,本研究以绦柳为人工湿地的植物,以增钙炉渣为湿地基质,选择韭莲和风车草作为花卉滤床植物,构建木本植物人工湿地—花卉滤床系统进行中试研究。中试系统对TN和TP的去除率最高分别达到69%和80%,中试系统出水满足山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》（DB37/3693-2019）中一级标准。中试组合系统具有较好的景观效果和经济价值,本研究中试工程每年可获得1219.2元收益,按此进行规模化后,每亩年收益为5336～7737元。
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