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本文针对水质净化基—塘系统(Water Purification Dike-pond System,WPDPS)的污水处理原理,进行了填料筛选、WPDPS小试的研究,探讨了本系统削减滇池流域大清河污染物负荷以及循环净化污水的能力,并对其核心填料在不同环境下的运行特征进行了研究。研究的主要结论如下:1、通过对11种单一填料的静态试验可知,沸石和废混凝土分别对氨氮和溶解态总磷(DTP)的去除效果最好。20℃下24h内,5g沸石的氨氮吸附量高达5.43meq(75.9mg),5g废混凝土可去除DTP2.91mg。沸石释放的钙钠镁离子的浓度越高,沸石的氨氮吸附效率就越高;废混凝土释放出的大量钙离子使迁移态磷酸根转化为沉淀态。20℃下24h内,5g煤渣可分别去除氨氮和DTP2.12mg和1.26mg。针对滇池流域入湖河流在冬季低温时污染负荷低和在夏季暴雨期时污染负荷高的特点,进行了填料床处理污染河水的试验。结果表明:低温期(2—12℃),废混凝土/沸石/煤渣组合对CODcr、氨氮和总氮的去除率最高,分别为44.4%-65.9%、56.4%-75.1%和56.5%-63.0%;暴雨期,废混凝土/沸石/煤渣组合的抗氮磷冲击负荷能力最好,削减氨氮、亚硝氮、总氮和总磷的负荷量平均可达22.9g/(m2·d)、0.93g/(m2·d)、25.3g/(m2·d)和10.3g/(m2·d)。废混凝土/沸石/煤渣组合是冬季低温期和夏季暴雨期净化滇池流域大清河污水的适宜填料;2、将优选填料或填料组合作为基—塘系统的“基”,与水塘相结合,组成具有水质净化功能的基—塘系统小试装置。试验包括了WPDPS对污水的循环净化能力和对污染河水净化能力的研究,分别进行了针对轻微和重度污染水的净化试验。结果表明:轻微污染水循环试验历时36天,循环13.38次,净化水中COD和总氮浓度达到了地表水环境质量Ⅱ类水质标准(GB 3838-88)。对各填料床中主要脱氮细菌的数量进行分析,砖块上的细菌数受温度的影响较大;核桃壳上的细菌数随温度影响不大;废混凝土/沸石/煤渣组合中细菌数的增长率呈现先慢后快再慢的过程。重度污染水循环试验历时21天,循环7.81次,水质总体达到了地表水环境质量的Ⅰ类水质标准,WSPDPS对大肠菌群和细菌的去除率分别为92.8%和86.2%,此净化水具有渔业养殖用水或对水质有更高要求行业用水的潜力。对各填料床中主要脱氮细菌的数量进行分析,硝化细菌适宜在砖块上生长;核桃壳中硝化菌生长速率总体上没有砖块的高,但反硝化菌的生长速率是最高的;废混凝土/沸石/煤渣组合在试验前期三种细菌的生长速率均最低,而到试验后期时,生长速率明显升高。由WPDPS对轻微和重度污染河水的净化试验可知,前者池塘出水CODcr和总磷浓度分别达到了地表水环境质量Ⅰ类和Ⅱ类水质标准;后者CODcr、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别达到了64.5%、80.1%、69.6%和55.1%。在上述两个试验中,核桃壳对CODcr的去除率最高,废混凝土/沸石/煤渣组合对氮磷的去除率最高。“基”是去除污染物的主要构筑物。试验表明WPDPS有较好的截污能力。