净化槽是处理生活污水的小型一体化装置,被视为改善农村水资源环境的重要方法。然而,目前实际使用中常常出现出水氨氮不稳定,总氮不达标等突出问题。小型净化槽受成本运维、能耗等因素限制往往不设置机械搅拌桨,使得净化槽内基质与微生物接触不充分成为制约污染物去除效率提高的重要因素。本文设计了一种新型混合净化槽,采用气动混合原理达到缺氧槽间歇混合,同时采用折流板增大好氧槽污水流程。主要研究了好氧槽曝气量、硝化液回流比和气动混合频率对净化槽内部水体流态特性和对污水中COD、氨氮及总氮去除效率的影响。主要实验内容及结果如下:采用流态示踪实验考察了进水流速、好氧槽曝气量和气动混合频率对内部水体流态的影响,结果表明一定频率的气动混合有利于减小净化槽死区和短流,并且进水流速越小需要的最佳气动混合频率越大,进水流速为733 mL/min时,最佳混合频率为2次/小时,进水流速为122 mL/min时最佳混合频率为4次/小时;而增大好氧槽曝气量(0L/min-2L/min范围内)有利于进一步减小好氧槽的死区和短流,提高净化槽的体积利用率。在此基础上研究了净化槽处理模拟生活污水和实际生活污水的性能,处理模拟生活污水结果表明在150%回流比条件下,最佳气动混合频率为8次/小时,与无混合相比,总氮去除率提高了 3.94%,此时氨氮、COD、和总氮均能稳定达到城镇污水排放一级A标准;而在无回流无混合条件下,好氧槽最佳曝气量为1.4 L/min,第一好氧槽DO为1.5 mg/L时同步硝化反硝化的总氮去除率可达59%,出水指标达到城镇污水一级B标准。处理实际生活污水结果表明在200%回流比下,气动混合频率为4次/小时时,氨氮和总氮去除率相较于不加混合分别提高了 7.6%和17.47%,此时COD、氨氮和总氮稳定地达到城镇污水一级A排放标准,即使在低温12-15℃条件下出口指标仍可达到城镇污水一级B标准。本研究有效地改善了小型净化槽对氨氮和总氮的处理能力,气动混合净化槽结构简单,易于运维,其推广应用将为我国农村地区分散式污水治理提供良好解决方案和途径。