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我国小城镇数量多、分布广,但目前我国针对小城镇污水处理工艺研究还处于起步阶段,缺乏专门的设计规范和标准以及具有针对性的成套适用工艺设备,一体化处理工艺设备因其具有占地少、处理效果好、投资少等诸多优点成为近年来研究的热点。MST(Mini Sewage Treatment)一体化装置以生物接触氧化和生物流化床为基础,与人工浮岛的结合提升了该一体化装置的处理效果,为进一步强化装置的出水,以人工湿地用作为深度处理工艺,研究该中试试验装置的处理效果,为小城镇分散式生活污水的处理提供新的思路和借鉴。研究成果如下:1)装置的处理量要在5m3/d以上,通过几组工况的对比试验,确定装置的最佳进水流量为0.22m3/h,悬浮填料反应区和气提反应区的的最佳气水比分别为10:1和17.1:1,水力停留时间为37h,悬浮模块和气提模块的水力负荷分别为2.88m3/(m3·d)和4.61m3/(m3·d)。污水经改进型MST一体化装置的处理,COD、NH4+-N、TN、SS的各项出水指标满足《景观环境用水水质标准》和《城市杂用水水质标准》的部分用水标准及《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。2)装置出水进入人工湿地进行深度处理,CODCr、NH4+-N、TN、TP的去除率均有一定的提高,人工湿地平均出水各污染物除TP外能满足地表水三级标准。温度对人工湿地处理效果的影响较大,人工湿地在夏季对污染物的去除率高于冬季对污染物的去除率,挺水植物和湿地基质填料是影响湿地处理效果的重要因素;处理负荷也是影响人工湿地处理效果的关键因素。3)改进型MST+垂直潜流人工湿地组合工艺的抗冲击负荷能力较强,在经开区污水处理厂进水水质波动相对较大的情况下对COD的平均去除率达到86.66%,NH4+-N的平均去除率达到95%以上,总氮的平均去除率达到63%以上,系统CODcr、NH4+-N的出水可接近地表水三类标准(CODcr≤20mg/L、NH4+-N≤1.0mg/L);进水水质正常的情况下TN出水也能达到一级A标准的要求;装置对总磷的处理效果相对较差,湿地出水仍然不能满足一级A标准的要求,应辅以化学除磷。4)改进型MST一体化装置+人工湿地组合工艺还具有占地面积小、污泥产量少、操作简单可实现自动化控制、管理维护方便等优点,而且人工浮岛和人工湿地还具有较高的生态学价值,在净化水体的同时也美化了环境。5)将组合工艺应用于小城镇分散式生活污水的处理是可行的,为进一步提高巢湖流域周边小城镇污水处理厂的出水指标提供了技术借鉴,达到了中试试验研究的设计预期。