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面源污染是我国水体污染的主要污染源之一,大量施用化肥、农药等引起的农业面源污染问题日益突出。生态沟渠在截留净化各种面源污染物过程中发挥着重要作用,但自身存在供氧能力不足,易受季节、进水水质和污染负荷等因素的影响。本文针对生态沟渠技术的弊病从工艺组合、低能耗曝气以及水生植物强化组合等方面进行改进。实验中,优化构建了塘/生态沟渠中试试验系统,在系统内设置了前置生态塘和无动力曝气装置,以提高系统对面源有机污染物和氮、磷等营养物的截留净化效果。为了进一步强化耦合系统的污水处理效果,引入新型填料植物一改性纤维丝瓜络。得出如下主要结论:(1)在启动阶段,塘/生态沟渠耦合系统对CODCr、TN及NH4+-N具有一定的去除效果,去除率分别为40.67%、33.61%和56.86%,但无法有效去除TP。其原因可能是系统建成时间短,种植水生植物时的扰动造成底泥中吸附的磷释放,取样时没有考虑水力停留时间等原因。为此,本文中采样方式都参照水力停留时间,低温下连续运行系统。结果显示,系统对CODCr、TN、NH4+-N及TP的平均去除率分别为54.50%、36.35%、53.00%和44.20%。尽管系统的去除率有微弱波动,但和传统生态沟渠系统相比仍体现出优越性。(2)研究了 pH、DO和温度三种因素对耦合系统运行效果的影响。.结果显示,pH对耦合系统中CODCr和TP的去除率影响不明显,与NH4+-N成正相关关系(R2=0.7059);DO对耦合系统中CODCr、TP及TN的影响低于对NH4+-N的去除率影响(R2=0.7716);温度对于耦合系统中CODCr、TP、TN和NH4+-N等去除率均成正相关关系,但相关性弱于pH和DO。可见,pH对耦合系统硝化与反硝化作用影响程度较大,DO对系统脱氮作用影响较大,低温不利于生态耦合系统运行效果。DO检测分析显示无动力曝气工艺提高了系统内的DO浓度。(3)构建了小试模拟塘/生态沟渠试验系统。小试试验结果表明系统对CODCr、TP、TN和NH4+-N等均有去除效果,且对CODCr和TP的去除效果比对TN和NH4+-N的去除效果好。小试试验的改性丝瓜络填料研究表明,改性丝瓜络对耦合系统的处理效果具有明显影响。采用改性丝瓜络组合的塘/生态沟渠耦合系统对有机污染物和氮、磷营养物的去除效果明显优于未加改性丝瓜络的耦合系统,可见,改性丝瓜络填料可强化耦合系统对污水的去除效果。