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在城镇污水处理技术中,人工湿地具有投资与运行成本低、能耗低、生态效益高等优点,但与常规生化处理技术相比,也存在处理效率较低,系统受季节影响大,冬季处理效果差等缺点,因此,提高人工湿地系统净化力与稳定性成为当前的热点和难点问题。本研究提出了新的组合人工湿地模式工艺,探讨分析了组合模式设计原理及组合单元的结构与功能,给出了系统可选用的动植物与填料种类及优化配置方案,制定了系统运行、管理维护的技术规程,并通过中试和工程实践检验了组合模式工艺的运行效果。本研究主要结果如下：(1)建立了用以处理城镇污水的“A(表流)—B(潜流)—C(表流)”三级串联组合人工湿地模式,提出了提高系统去污能力、稳定性、景观价值等系列关键措施,给出了供选用的动植物、填料种类及优化配置方案,制定了组合模式系统运行、管理与维护的技术规程。(2)用以处理校园混合污水(生活污水和实验废水)的组合模式中试系统试验数据表明,虽然系统处理后出水水质在冷暖季有一定差异,但所有检测的污染物质年均指标达到了国家城镇污水处理污染物排放[GB18918-2002]的一级A标准,实现了组合模式工艺设计的目标。系统中B单元的贡献率最高,依次是A、C单元,说明增强B系统是提高系统净化力的关键环节。组合模式冷、暖季处理效果差异显著,其中氮、磷去除率受温度影响较小,而冷季系统COD和BOD的去除率明显低于暖季。为确保系统出水水质全年稳定达标,组合模式工艺需要进一步优化,重点是提高系统冬季的净化力。(3)基于组合模式工艺原理在长沙青竹湖星月水库建设了具有蓄水、溢洪、城镇生活污水处理、农业面源污染控制和暴雨径流过滤等综合功能的景观型组合人工湿地系统。系统建成后运行正常,出水各项指标达到国家[GB18918-2002]的一级A标准。为保证系统出水水质持续稳定,建议进一步加强库区卫生管理,及时清理废物垃圾,同时按照技术规程加强系统运行中的管理与维护。