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农村生活污水是太湖流域水环境污染的重要来源之一。合理的选择农村生物污水处理工艺并将氮、磷的资源化利用是目前研究的热点,本文采用东南大学提出的“厌氧-缺氧-跌水充氧-人工湿地”生物生态组合工艺的生态部分作为试验工艺,选择水生蔬菜滤床-潜流组合人工湿地工艺,种植多种湿地经济作物,分析不同植物搭配的处理效果,实现农村生活污水治理的可持续发展。离子动力学参数(米氏常数‰和最大吸收速率Imax)可综合说明植物对某种离子的吸收能力,Imax值越大则植物对某种离子的吸收潜力越大;1/Km表示植物根系吸收系统的亲和力,Km值越小,则说明植物对某种离子的亲和能力越大。不同水生植物对湿地系统氮、磷去除的贡献不同。根系养分离子吸收动力学结果表明,不同植物对氮、磷的最大吸收速率Imax和最小亲和力Km相差较大。空心菜拥有最大的吸收速率和最小亲和力,适合任意氮、磷水平下的尾水,芋头则相反;韭菜适合高氮、磷水平的尾水,而水竹则反之;金花菜对高P、高NH4+-N、低NO3--N水平的尾水处理效果较好,雪里红则是对低P、低NH4+-N、高N03--N水平的尾水处理效果相对较好。人工湿地不同硝铵比进水条件下,对氮、磷的去除效果均有影响。TN的总去除效果随着硝态氮浓度的增加先增大后减小,可见其对硝态氮存在着一个去除效率的饱和点。当NO3--N/NH4+-N为2:1时,湿地对TN和TP的去除率都达到最高。当NO3--N/NH4+-N为1:1时,水生蔬菜床对TN和TP的去除率最高。数据表明,空心菜和韭菜都是喜铵植物,对于供氧不足的湿地可采用喜铵植物。随着水深的增加,种植不同植物的组合人工湿地对氮、磷的去除率呈现不同的变化趋势甚至出现相反的变化趋势;随着水力负荷的增加,各组合湿地对氮、磷的去除率不断降低,TP、TN的去除负荷先增加后减小:连续运行一整年,搭配不同植物的组合湿地对氮、磷去除呈明显的季节变化。实验结果表明,空心菜床-水竹组和空心菜床-茭白组的潜流部分最佳水深为35cm,其余组为45cm;小试装置在水力负荷为0.25m3.m-2·d-1附近达到峰值;小试装置中,1#(韭菜-青椒,韭菜-水竹,菠菜-莴苣)春夏秋冬对TP和TN的平均去除率分别是:23.41%、35.61%、86.46%、19.84和22.26%、68.21%、65.20%、24.08%;2#(水芹-水竹,空心菜-水竹,空心菜-芋头)春夏秋对TP和TN的平均去除率分别是:35.89%、76.26%、76.24%和33.81%、53.80%、50.60%;中试装置中,3#(空心菜-茭白,茼蒿-黑麦草&莴苣)春夏秋冬对TP和TN的平均去除率分别是:56.23%、89.08%、82.85%、52.39%和36.96%、54.57%、58.89%、30.51%;4#(韭菜-空心菜,韭菜-雪里红)春夏秋冬对TP和TN的平均去除率分别是:43.83%、87.90%、50.15%、40.75%和32.02%、43.04%、33.71%、28.35%;5#(空心菜-韭菜,金花菜-韭菜)春夏秋冬对TP和TN的平均去除率分别是:46.29%、79.38%、64.63%、51.17%和31.17%、43.04%、41.41%、30.30%:6#(韭菜-青椒,韭菜-茼蒿,水芹-茼蒿)春夏秋冬对TP和TN的平均去除率分别是:66.99%、51.40%、41.81%、56.95%和64.05%、31.27%、28.14%、47.62%。采用最小二乘法对NH4+-N、TP和TN的试验数据进行函数回归处理,运用最优化原理可得出最优水力负荷及最优去除率,为人工湿地运行参数的选定提供一定的理论依据。由于东南大学无锡分校原水包含实验室排水,另外有工地施工排水导致水体中As、Cr和Hg等重金属背景值偏高,测得莴苣、金花菜中该类重金属含量均超过国标限量值;菠菜对重金属吸收能力强,人工配水中少量的微量元素也能导致菠菜中重金属的超标。综上所述,根据季节变化、水力负荷、水深、污水水质等不同特性搭配不同经济作物,能保证组合人工湿地氮、磷出水水质,使得农村生活污水资源化利用。