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传统的活性污泥系统存在脱氮除磷效率不稳定,卫生条件差,容易滋生蚊虫,对周边环境影响大等缺点,常见的污水生态处理系统存在占地面积大,去除效率地,景观性差等缺点,针对以上两种系统存在的不足,课题提出了植物-活性污泥法污水景观生态处理系统。该系统在Living Machine和FBR技术的基础上,通过优选植物,并与活性污泥体系耦合,在改善污水处理设施景观性的基础上,提高污染物处理效果并降低了污水处理设施的占地面积。试验以强化氮磷脱除效能为主要依据,进行植物的优选。应用于植物-活性污泥系统的植物主要分两类,传统观赏型植物(类型I,12种)和典型的生态型污水处理植物(类型II,6种)。结果表明,类型I植物对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为7.4%~21.5%、8.7%~23.4%和16.1%~32.0%,其中白掌、粉掌、观音竹、翠叶、滴水观音、金钻和白蝴蝶的效果较好;类型II植物对NH4+-N、NO3--N和TP的去除率分别为7.1%~13.8%、29.9%~39.0%和26.7%~34.0%。脱氮除磷效率是植物选择考察的重要因素之一,结合植物的适应性、耐污性、景观性等14个评价指标,综合评价体系中植物各指标及其权重,最终优选出类型I植物为:白掌、粉掌、观音竹和翠叶;类型II植物为:美人蕉、梭鱼草、风车草和富贵竹,作为植物-活性污泥系统的基本备选植物。以植物在不同影响条件下氮磷强化脱除效能为依据,研究在传统A2O工艺基础上的植物-活性污泥体系构建方式。考察了厌氧(DO<0.5mg/L)和好氧环境(DO约2.0mg/L)中植物对N、P污染物的去除情况,好氧环境中美人蕉、风车草、粉掌和白掌对NH4+-N和TN的去除效率均高于厌氧环境,且好氧环境对美人蕉和风车草强化脱氮效率的提高作用较大,对TN的去除率可增加14.8%~19.2%。好氧和厌氧环境对富贵竹去除TN影响较小,而对梭鱼草则有抑制作用。好氧环境可以促进美人蕉对DIP去除,但对TP去除效率影响较小。然而,好氧环境对其他植物的除磷效率具有不同程度的抑制作用,使TP去除率降低5.3%~11.8%。试验还考察了HRT对植物去除污染物的影响情况,进而确定植物在活性污泥系统中的配置方式与位置。综合厌氧/好氧生长环境和HRT影响效应,最终确定的植物-活性污泥复合体系配置配置方式:优先在厌氧池和缺氧池配置的植物顺序为:美人蕉、梭鱼草、富贵竹、风车草、白掌和粉掌;可在好氧池配置的植物顺序为:美人蕉、风车草、富贵竹、白掌、粉掌和梭鱼草。基于植物优选和配置方法结果,建立植物-A2O复合系统,并在中试条件下考察其污染物去除效能和稳定性能。连续稳定运行1个月结果表明,植物-A2O复合系统对TP和COD去除效率为分别为92.8%和88.9%,比单独A2O系统分别提高12.4%和9.3%。对NH4+-N和TN的去除效率分别约为97.6%和83.6%,较单独A2O系统处理效率提升不大。各污染物出水均能稳定达到城镇污水排放标准一级A标准,该系统的稳定运行可以为国内植物-活性污泥系统的发展提供一定的实践经验和技术支持。