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本文针对中派污水处理厂原水处理及出水深度净化问题开展研究。一阶段中试试验设计为多介质膜生物反应单元+复合人工湿地组合技术处理污水处理厂原水;二阶段以碳源强化后的微曝气垂直流湿地（HFCW）+水平潜流湿地（HFCW）+沉水植物氧化塘（SOP）复合型湿地工艺对污水厂出水进行深度净化应用研究;从4种蓝藻材料碳源与PHB、PBAT、PBSA、PHBV、PSVH材料碳源以及购买的PCL碳源中,通过小试试验比较筛选反硝化脱氮效果最好、供碳能力适宜、释放时间长且不会造成水体二次污染的碳源。通过碳源参数优化小试试验研究,确定最佳碳源的最优化运行参数。此碳源以最优化投加比例及运行方式在二阶段中试试验装置中得到应用,研究强化后的复合湿地工艺对污水中氮的去除效果。得到以下结论:（1）一阶段工艺对污水厂原水表现出一定的净化效果,整个系统对于SS平均去除率达78.24%;对CODCr的平均去除率达55.7%;对NH4+-N、TN、TP的平均去除率分别为61.77%、23.08%、35.07%。（2）比较以蓝藻为原材料制备出的4种碳源与主要成分为聚己酸内酯（PCL）的X-Nitro反硝化碳源的优劣,研究发现蓝藻碳源强化后湿地脱氮能力增强,但是其会导致出水TP与CODCr浓度迅速升高,而投加PCL碳源湿地不仅反硝化脱氮效果较好且不会造成出水二次污染。再通过PHB、PBAT、PBSA、PHBV、PSVH新材料碳源与PCL碳源优劣小试试验研究,结果发现PHBV碳源与PCL碳源强化后的湿地脱氮效果较好。但投加PHBV碳源会使出水CODCr浓度升高,随着时间的推移PHBV碳源会融化在出水口形成粘稠物,反硝化效果逐渐变差且易导致湿地基质堵塞。综上所述,强化中试试验水平潜流湿地选择PCL材料碳源最佳。（3）通过PCL碳源投加参数优化小试试验研究,结果发现PCL反硝化固态缓释碳源与基质的最佳投加比例为10.19g·L-1;最佳投加方式为碳源与基质混合投加;水力停留时间为40h左右时,湿地的TN的去除率达65.54%。（4）二阶段中试通过PCL碳源强化后的复合人工湿地工艺系统对污水厂出水进行深度处理,试验结果表明,在各单元均温约28℃,UFCW单元在曝气量为1.5m3·h-1·m-2,HFCW单元平均水力停留时间为1.03d的条件下,复合湿地工艺整体表现出良好的净化效果,系统对TN、NH4+-N、TP、CODCr和SS总平均去除率分别为82.5%、53.5%、63.4%、36.5%和85.3%,其中,出水TN、NH4+-N、TP、CODCr和SS平均浓度为1.42、0.2、0.15、22.7和7.1mg·L-1,实现了污水处理厂尾水提升至地表IV类标准（GB3838-2002）的目标。