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污水的土壤净化系统以其费用低,无二次污染等优点,越来越成为国内外污水处理技术的研究热点之一,但是现有的污水土壤净化系统普遍存在占地面积大,水力负荷低等缺点。因此,本研究创新性的提出了一种人工复氧改性土壤净化系统,通过对比五种不同的复合土壤基质对污染物的去除效果确定了土壤净化系统的最佳组成,以及通过人工复氧量的研究确定了各种运行参数对系统中污染物的影响,同时在系统的工程化应用和污染物去除机制方面进行了初步的探讨。研究表明：分别采用土壤、脱水污泥、煤渣、凹土等作为基质材料建立改性土壤净化系统,在其配比为30%原土,15%凹土,15%煤渣的情况下,经过调试,运行稳定后,系统对COD、氮磷等的去除率较高,可以认为该基质组成为系统的最佳基质组成。单独研究改性土壤系统净化效果表明,含60%原土的系统以及含30%原土,15%凹土,15%煤渣的系统处理效果稳定,且对污染物有较好的去除。对COD的总平均去除率为69.08%,72.26%,系统出水COD浓度基本保持在100 mg/L以下。对TP的去除率在92.00%～98.00%以上,出水浓度在0.05-0.3mg/L之间。对NH3-N平均去除率均在95.00%以上。出水水质稳定,出水浓度除少数天之外均小于1 mg/L。各系统COD净化负荷与污水中有机负荷呈显著的线性相关。人工复氧后改性土壤净化系统的净化效率显著提高。当进气量在1 L/min-4L/min时,系统对COD的去除比较稳定,去除率最高达到90%。土壤基质中含污泥的系统对磷的去除率提高明显,随着所加污泥量的增加,磷的去除率依次为15%,20%,70%；复氧对磷的去除率影响略小于其他污染指标；在此系统内不同基质配比对氨氮的平均去除率均有所提高,系统的去除率较稳定；此阶段水中的DO均明显高于进水中的DO,维持了土壤中的好氧状态,使微生物的分解作用得以维持,有效防止了系统堵塞。工程化研究显示：人工复氧改性系统是一种操作简单、运行管理方便,低能耗、低投资和低运行管理费用的污水处理系统。