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农村生活污水处理已成为当今社会全面和谐发展的迫切需求。通过对嘉兴市示范区农村生活污水处理设施进、出水时空分布规律的研究,明确农村生活污水污染现状与处理设施现状。基于此,进一步探究示范区湖荡水质对农村生活污水处理设施出水排放的响应关系发现,湖荡水体氮磷污染与农村生活污水处理设施出水氮磷排放密切相关。湖荡水体污染的控制需从源头着手,提升农村生活污水处理设施氮磷去除性能势在必行。其中,人工湿地在农村生活污水处理中占据重要地位。基于农村生活污水处理与黑臭沉积物资源化利用相结合的思路,采用HNO3氧化、负载钠离子手段对沉积物进行改性处理,研究改性后沉积物材料的氮磷吸附性能及其作为人工湿地填料处理农村生活污水的应用前景。得到的主要结论如下:(1)嘉兴市示范区农村生活污水氮磷和农村生活污水处理设施出水氮磷污染严重,其特征污染物COD、NH3-N、TN、TP浓度年均值分别为142.23 mg/L和74.42 mg/L、27.74 mg/L和14.29 mg/L、44.19 mg/L和29.03 mg/L、4.02 mg/L和2.89 mg/L。且示范区农村生活污水特征污染物与设施出水特征污染物均表现为时空分布差异性显著。其中,海宁市、秀洲区整体上分别呈现自西向东、由北至南逐渐减小的分布特征。季节分布体现为:(1)冬季>(2)春季>(3)秋季>(4)夏季。明确特征污染物的时空分布规律能够实现对污染严重的时间季节和空间区域的优先管控,达到污染防治预警的效果。另外,嘉兴市示范区农村生活污水处理设施对特征污染物的整体去除效果未能达到预期。COD、NH3-N、TN、TP去除率年均值分别为50.5%、51.7%、36.8%、29.7%。且设施对特征污染物的去除效果受季节变化影响显著,污染物去除率季节分布体现为:(1)夏季>(2)秋季>(3)春季>(4)冬季。(2)嘉兴市示范区湖荡水体氮磷污染严重,大部分为劣Ⅴ类水。湖荡上覆水、沉积物氮磷污染严重,湖荡间隙水具备了沉积物污染物向上覆水释放的基础。相关性分析结果表明,湖荡水体氮磷与农村生活污水处理设施氮磷去除率呈显著负相关,相关系数在-0.884?-0.918范围内,湖荡水体氮磷与农村生活污水处理设施出水氮磷排放呈显著正相关,相关系数在0.822?0.980范围内。嘉兴市示范区农村生活污水处理设施出水氮磷排放对湖荡水体氮磷污染影响较大。(3)采用HNO3氧化、负载钠离子手段对沉积物材料进行改性处理,沉积物材料的吸附性能大幅度提高,吸附性能体现为:OMS(氧化-载钠联合改性沉积物)>OS(氧化改性沉积物)>MS(载钠改性沉积物)>S(原始沉积物)。其中,OMS比表面积与孔径有显著的提高,分别达到30.07 m2/g和6.89×10-2 mg/kg。且OMS对NH3-N、TP的去除率分别达到85%、92%以上。沉积物材料氮磷吸附研究表明,准二级动力学方程与Langmuir吸附等温模型分别能较好地描述沉积物材料对NH3-N和TP的吸附动力学和吸附等温线。沉积物材料对NH3-N和TP的吸附受温度的影响,一定范围内,较高的温度有利于沉积物材料对NH3-N和TP的吸附。35°C温度下,OMS对NH3-N、TP的最大吸附量分别达到0.90 mg/g和0.49 mg/g。对比市面上常见氮磷吸附剂,OMS具备一定的竞争力。因此,以OMS为切入点,采用OMS与原人工湿地填料以1:10比例混合的方式优化农村人工湿地填料后发现,设施的氮磷去除性能有了显著的提高,对NH3-N、TP的去除率分别达到72.1%、64.5%,设施出水氮磷均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B排放标准。另外,OMS制备试剂成本为40.23元/kg,对比市面常见的天然吸附材料及一些改性材料具有一定的竞争力。表明OMS优化农村人工湿地填料削减农村生活污水氮磷具有一定的应用前景。