碳中和运行是污水处理行业今后的发展方向,具有低能耗、低排放、可持续等优点。综述了碳中和在污水处理厂的实践途径,具体包括污水余温热能利用、污泥热电联产、原水碳源捕集、太阳能光伏发电、低能耗污水处理工艺的应用及高能耗设备的节能改造等,并对应用较为成功的工程案例进行了分析说明。在此基础上提出了解决制约污水处理厂碳中和实现的重点任务,包括从政策渠道打通污水处理厂与用户之间的热网连接通道,大力推进城市排水系统雨污分流改造并强化原水碳源捕集,开发具有高度稳定性的太阳能储能技术,强化低能耗工艺运行机理与控制因素的研究等。
制药废水因有机物含量高、毒性强、污染物组分复杂而成为难降解工业废水之一。未经处理或者未处理达标即排放的制药废水会通过多种途径对生物体健康和环境构成潜在威胁,引起如生物蓄积、广泛耐药性等问题,如何对其进行有效处理已成为水处理领域的研究热点。从物理法、化学法、生物法3个方面,系统地总结了目前制药废水单项处理技术及其联用技术的研究进展,结合本领域最新的研究报道及应用实例,指出了目前制药废水处理技术多存在成本高、效率低、处理效果不佳等问题,并根据目前存在的问题对未来技术发展进行了前景展望,指出短流程-分类处理、有价组分分质回收利用、工艺单元以及企业之间废水处理的协同优化是实现制药废水低碳、高效治理的有效途径。
厌氧氨氧化是近20 a来逐步发展起来的一种高效、节能新型生物脱氮工艺,其无需消耗碳源且污泥产量低,是处理低碳氮比氨氮废水的较佳选择。对厌氧氨氧化工艺的基本原理、影响厌氧氨氧化细菌活性的常见因素作了简要介绍,阐述了厌氧氨氧化工艺用于污水处理的发展历程,引用部分案例对厌氧氨氧化工艺在低碳氮比废水处理中的应用状况进行了说明,指出其对于低碳氮比高浓度氨氮废水处理效果较好,但对于低碳氮比的中低浓度氨氮废水的处理存在技术瓶颈,即中低浓度氨氮废水难以实现稳定的亚硝化。在此基础上对于解决中低浓度氨氮废水厌氧氨氧化处理瓶颈所取得的技术突破进行总结,并展望了厌氧氨氧化技术在低碳氮比废水处理工程中的应用前景。
高毒、高污染的垃圾渗滤液对自然水源造成了严重威胁,利用技术手段对其进行有效处理是解决环境问题的重中之重。采用垃圾渗滤液进行微藻培养,可以在实现垃圾渗滤液中碳、氮、磷高效去除的同时,提高微藻生物质产量并减少CO2排放量。然而,垃圾渗滤液高污染物含量、高浊度的特点决定了其必须经过一定的预处理才能够用于微藻培养。总结了垃圾渗滤液的特点,探讨了用于微藻培养的渗滤液的预处理方式及其存在的瓶颈,解析了利用垃圾渗滤液培养微藻所获得的生物质的用途,展望了利用微藻处理垃圾渗滤液技术在推动国家新旧动能转换和碳中和建设中发挥的作用及其未来的科技攻关方向,为实现垃圾渗滤液处理与微藻生物质的有效集成提供参考。
焦化废水是一类典型的难降解工业废水,在目前焦化产能置换浪潮下,焦化废水总氮达标处理已成为行业普遍关注问题。焦化废水中含氮污染物种类较多,这导致了其生化降解处理过程的复杂性。基于此,对目前焦化废水处理中普遍应用的AO/AAO工艺、OAO工艺、AOAO及其变型工艺、OHO工艺和反硝化滤池等脱氮工艺及新型技术、设备的应用进行了分析,在此基础上进一步阐述了影响焦化废水脱氮效果的几个重要因素,主要包括毒性抑制成分、总氮成分、原水碳氮比,最后指出焦化废水脱氮技术可以从优化和合理分配原水碳源、强化硝化、增加深度反硝化和采用新型脱氮技术等几方面进行改良,以期为焦化废水总氮达标排放工艺的选择优化提供参考。
由氮和磷引起的水体富营养化问题日益加重,急需解决。生物炭是一种廉价易得的吸附材料,可用于对水中污染物的吸附去除。但原始生物炭对水中氮和磷的去除效果不尽人意,往往使用在生物炭上负载金属阳离子的改性方法以提高生物炭对氮、磷的去除效果。简述了金属改性生物炭的制备方法,包括溶液浸渍法、共沉淀法、电化学复合改性法、造粒法等。总结了金属改性生物炭对水中氮和磷的去除机理,分析了金属改性生物炭比表面积、水溶液pH、吸附剂投加量、共存离子、吸附时间等因素对氮、磷去除效果的影响,并指出了各机理和影响因素研究的不足之处。除此之外,归纳了现阶段对吸附氮、磷污染物后的金属改性生物炭的洗脱和直接利用方法等的研究成果,并在这些研究的基础上提出了该领域目前面临的问题和未来的发展方向。
随着工业的不断发展,有机废水处理已成为当前环境污染控制的重点与难点,传统的生物法难以满足处理要求,水环境面临很大的污染问题。亚氧化钛材料电化学性能优异,电导率可达 1 500 S/cm,化学稳定性强,耐腐蚀,适用于各种难降解废水的电化学处理,具有高效、低耗的特点。详细总结了亚氧化钛材料的制备方法及其在电催化氧化水处理工艺中的应用。亚氧化钛电极主要分为涂层电极和一体式电极。亚氧化钛涂层电极主要通过在基体上沉积或是涂覆亚氧化钛涂层而制得;亚氧化钛一体式电极主要是通过将TiO2粉末压制成型,烧结之后还原进行制备,或是将Ti4O7粉末压制后再烧结成型而制备。亚氧化钛材料稳定性好、析氧电位高、成本低,在对药物、染料和酚类等有机废水的处理中已取得较好的应用研究成果。
为解决含氟废水中氟离子浓度超标的问题,采用均匀沉淀法制备多孔球状活性氧化镁(PSAM),考察了影响PSAM除氟性能的制备因素,得到其最佳制备条件。通过静态吸附实验和除氟前后PSAM的SEM、BET、EDS、XRD等表征分析,探讨了PSAM的除氟机理和再生效果,分析了PSAM对实际含氟废水的处理效果。结果表明:在n〔CO(NH2)2〕∶n(MgCl2·6H2O)=4.5∶1,V(PEG400)∶V(溶剂)=3∶20,110 ℃反应2 h,450 ℃煅烧2 h的条件下制备的PSAM除氟性能最佳,在初始氟离子质量浓度为9.9 mg/L时,其对氟离子的吸附量达到18.72 mg/g,除氟率达到86.14%;PSAM的pHpzc=11.82,当pH在2~7之间时PSAM对于氟具有较好的吸附去除性能,吸附过程符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学模型,为多层非均匀化学吸附;氟离子主要通过取代PSAM表面的活性位点并与PSAM形成化学键而被去除;PSAM对实际含氟废水的除氟率较传统氧化镁除氟率提高了83.19%,达到了95.83%;经过5次再生循环后,PSAM对氟离子的吸附容量由13.31 mg/g降低到8.35 mg/g。
采用弱电强化厌氧生物反应系统对废水中的壬基酚(NP)进行降解,研究系统对NP的降解特性、系统降解NP的产电特性以及NP降解产物的生物毒性。实验结果表明:弱电介导可明显促进NP在厌氧生物体系中的降解,当NP初始质量浓度为30 mg/L时,NP与体系中TOC在6 d内的降解率分别可达61.23%和54.02%,且NP的降解符合一级反应动力学模型;体系具有良好的产电性能,最大输出电压和功率密度分别可达0.72 V和487.37 mW/m2;NP生物降解过程中涉及到的主要产物包括3,4-二羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸等,推测其降解机理主要涉及羟基化反应和氧化反应;NP废水在弱电强化厌氧生物反应系统对其进行降解的周期末,生物毒性被明显降低。
为探究类石墨相氮化碳(g-C3N4)在不同光源下光催化降解诺氟沙星(NOR)的途径、机理与NOR在降解过程中的毒性变化,以尿素为前驱体合成了g-C3N4纳米片,对其晶型结构和表面形貌进行了表征,对其光吸收性能进行了测试,并通过降解实验考察了g-C3N4纳米片在模拟阳光和可见光下对NOR的降解性能,之后通过猝灭实验、电子顺磁共振技术(EPR)和HPLC-MS手段分析了模拟阳光和可见光下g-C3N4纳米片光催化降解NOR过程中的主要活性物种和中间产物,并采用毒性评估软件工具(T. E. S. T)预测NOR降解产物的毒性。降解实验显示,在模拟阳光照射40 min和可见光照射150 min后g-C3N4分别可去除97%和57%的NOR。猝灭实验和EPR结果显示,模拟阳光下·OH、O2 ·-、h+皆参与降解过程,其中O2 ·-占主导作用;可见光下NOR的降解也主要源于O2 ·-的氧化作用。通过HPLC-MS测定,在模拟阳光和可见光下分别鉴定出20、11种降解产物。依据产物结构分析可得,NOR在2种光源下的降解均涉及到脱氟、脱羧、哌嗪环转化和喹诺酮环裂解4种机理。毒性评估结果显示,NOR经降解后急性毒性和生物蓄积毒性降低,但发育毒性和致突变毒性有所升高,即NOR经光催化降解后仍存在一定的环境风险,需引起关注。
目前甾体激素类制药废水的处理研究主要集中在特定药品废水处理、特征污染物减量化或专项处理工艺方面,对相关的全类废水达标处理和工程设计指导方面的报道较为少见。对此,采用初沉池-微电解/Fenton-水解酸化-厌氧-缺氧-好氧-一级固定化微生物曝气生物滤池(G-BAF)-微电解/Fenton-二级(G-BAF)组合工艺对某甾体激素类制药厂的综合废水进行中试处理研究,中试装置设计处理规模为24 L/d,工艺单元设计总水力停留时间为239.3 h。实际运行结果表明,经组合工艺处理后,废水中COD、NH3-N、TN的去除率分别为99.1%、96.9%、95.4%,出水指标分别为220、35、50 mg/L,满足河南省《化学合成类制药工业水污染物间接排放标准》(DB 41/756—2012)B级标准。
以江苏某纺织染整工业园区污水处理厂综合排放池的污水为处理对象,构建以电催化臭氧-曝气生物滤池(BAF)为主体工艺的印染废水深度处理中试系统,通过优化系统运行参数,考察该系统对难降解有机污染物的去除效果。结果表明,在进水流量10 m3/h、臭氧投加质量浓度20 mg/L、H2O2投加质量浓度7.2 mg/L、催化氧化停留时间30 min、BAF停留时间60 min的条件下,系统对污水中COD的去除率稳定在38%~45%之间,出水COD≤35 mg/L,达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要污染物排放限制》(DB 32/1072—2018)规定的出水COD<40 mg/L的要求,同时,系统对UV254、色度也具有较好的去除效果,对废水中检测到的酮洛芬、避蚊胺和咖啡因的去除率也均达到85%以上。经运行成本核算,该系统的吨水处理成本约为0.77元,且运行过程中无二次污染,具有良好的经济和环境效益。
日益严格的印染废水排放标准对污水处理工艺提出更高要求,针对传统工艺的改进提升成为当前重要研究内容。以处理效果更佳的两级“Fe/C微电解联合Fenton氧化”-混凝沉淀作为改进的高级氧化工艺,在此基础上提出了改进的高级氧化-水解酸化-A/O组合工艺,研究了该组合工艺对南昌市某工业园印染废水处理厂的高COD(>9 000 mg/L)、高氮(>700 mg/L)印染废水的处理效果。结果表明,改进的高级氧化工艺可有效去除废水中的难降解污染物,降低废水COD及TN,其中COD去除率由50.8%提高至72.5%;水解酸化阶段可对COD进行进一步去除,并使含氮有机物通过氨化作用转化为氨氮,提高废水可生化性;A/O处理工艺可有效去除大部分NH4 +-N和TN,其中缺氧反应阶段采用强化脱氮措施可有效强化A/O阶段对TN的去除。该组合工艺对印染废水COD、NH4 +-N、TN去除率分别为95.8%、33.8%、93.3%,出水COD、NH4 +-N、TN分别为413.5、34.7、48.6 mg/L,满足当地工业园区污水处理厂纳管标准。
采用Illumina MiSeq高通量测序技术对复合垂直流人工湿地5个取样区基质中的细菌群落结构与多样性进行分析,以探究基质细菌群落结构的变化特征与驱动因素。结果表明:细菌群落丰度以及多样性随着复合垂直流人工湿地梯级处理呈现出先减后增的变化趋势,二级垂直流上行池物种丰富度最高,二级垂直流下行池物种丰富度最低;湿地中优势菌种为变形菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门以及拟杆菌门,此外,绿弯菌门与酸杆菌门也占有一定的比例;生境的变化使得变形菌门与拟杆菌门的群落丰度整体呈现出先增后减的变化趋势,而厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门的群落丰度则与其变化趋势相反;γ-变形菌纲、δ-变形菌纲、α-变形菌纲在变形菌门中丰度最高,厚壁菌门中梭状芽孢杆菌丰度最高,而放线菌门中放线菌属丰度最高;一级垂直流下行池至生物稳定塘的特征微生物各有不同;冗余分析表明,细菌菌群变化的主要驱动因子为pH、溶解氧、氨态氮、硝态氮和总氮。
微生物群体感应现象已经在污水处理中被验证并应用于膜污染控制,但是其在复合式膜生物反应器(HMBR)中的膜污染控制研究鲜有报道。构建了HMBR污水处理系统,并在不同污泥龄(SRT=10、20、30 d)下运行HMBR设备,通过分析出水水质考察HMBR污水处理系统对污染物的去除效能;采用高通量测序检测群体感应相关菌群的群落结构,并结合跨膜压差、信号分子浓度深入解析群体感应调控HMBR膜污染的机理。实验结果表明,HMBR在SRT=30 d的工况下出水水质最好,膜组件运行周期最长,为最佳工况;HMBR内检测到多种群体感应猝灭(QQ)菌,其中从单胞菌科(Comamonas)、黄单胞菌科(Xanthomonadacea)和厌氧绳菌科(Anaerolineaceae)相对丰度较大;在长SRT下QQ菌比群体感应(QS)菌相对丰度更具优势,有助于降低HMBR内部信号分子的浓度,阻碍EPS分泌过程的正常进行,从而优化膜组件运行周期,因此通过延长SRT来抑制群体感应强度是一种有效的HMBR膜污染调控手段。
非均相铁基材料活化过硫酸盐(PS)是高级氧化工艺中高效活化过硫酸盐的重要手段,如何有效提高铁基催化剂的催化性能一直是研究重点。碳基材料因其丰富而稳定的多孔结构常被用于负载铁活性组分。以一种氨基修饰的铁基金属有机框架化合物NH2-MIL-101(Fe)为模板,采用一步碳化法制备了铁-氮掺杂碳复合材料(Fe-CNs),通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等表征手段对Fe-CNs的形貌特征和化学组成进行了分析,并进一步研究了Fe-CNs活化过硫酸盐降解双酚S(BPS)的性能。结果表明,在900 ℃下制备的Fe-CNs-900通过活化PS在70 min内可降解99.3%的BPS,Fe-CNs-900/PS体系具有良好的抵抗共存阴离子和腐殖酸(HA)影响的能力。自由基捕获实验和EPR分析表明,SO4 ·-、·OH、O2 ·-和1O2均存在于Fe-CNs-900/PS体系中,但SO4 ·-和1O2对BPS的降解起主要作用。
以Si/BDD(Boron-doped diamond)、Ti/SnO2、Ti/PbO2、Ti/Pt 4种常见电极为阳极,考察其在电解Na2SO4生成过硫酸盐(PDS)过程中的电化学行为,以及低电流密度条件下电解质浓度,电流密度和PDS、H2SO4、NH4SCN的投加对电解法制备PDS的影响。结果表明:在低电流密度条件下,生成PDS的主要途径是通过阳极电解水产生·OH来介导SO4 2-的氧化;相同反应条件下,4种阳极中Si/BDD阳极电解体系对PDS的生成效果最佳,以Si/BDD电极为阳极,在Na2SO4浓度0.9 mol/L、电流密度60 mA/cm2条件下,电解60 min时生成的PDS浓度为24.12 mmol/L;提高电解质浓度和电流密度可以提高电流效率和PDS产量,向电解质中添加Na2S2O8和NH4SCN可以减少析氧副反应发生,添加H2SO4可以降低反应所需槽电压;经正交实验分析,各反应条件对电解生成PDS的显著性影响由高到低依次为电流密度、Na2SO4浓度、Na2S2O8投加浓度。
采用电絮凝-电化学氧化组合工艺对工业垃圾渗滤液中的总磷(TP)进行去除。首先考察了电极材质、电极间距、电解电压、电解时间、曝气时长、反应体系pH等反应条件对电絮凝TP去除效果的影响,并综合经济性得到电絮凝除磷的最佳工艺条件为:铁、铝电极,脉冲电源,电极间距1.0 cm,铁电极电解电压2.0 V,电解20 s倒极,铝电极电解电压2.5 V,电解10 s倒极,反应体系pH 7~8,电解总时间15 min,电絮凝结束后无需采用曝气辅助除磷。在此最佳条件下,TP为11~15 mg/L的渗滤液样本经电絮凝处理后残余TP降至1.0~1.3 mg/L,TP去除率可达91.7%。将电絮凝工艺同Ti/RuO2-IrO2电极电化学氧化工艺组合,用于处理TP为14.7 mg/L的渗滤液,处理后渗滤液残余TP为0.2 mg/L,满足工业垃圾渗滤液TP≤0.3 mg/L的直接排放标准。同时,处理后渗滤液COD及氨氮也大幅下降,表明电絮凝-电化学氧化组合工艺对渗滤液样本中氨氮、COD也具有一定的处理能力。
针对水体富营养化现象,以青霉素菌渣为原料制备生物炭,通过共沉淀法在所制备生物炭上负载铁、锆离子,得到了一种新型除磷吸附剂ZrFe-HBC,研究了其对水中磷酸盐的吸附特性及吸附机理。结果表明,ZrFe-HBC具备多层级孔隙结构,铁、锆离子以氧化物形式结合于生物炭之上。ZrFe-HBC吸附磷酸盐的过程符合准二级动力学和Freundlich模型,为多分子层的化学吸附,在25 ℃时饱和吸附量为18.26 mg/g。ZrFe-HBC对磷酸盐的吸附量随pH降低而增加,适合在酸性条件下对磷酸盐进行吸附处理。共存阴离子可与磷酸盐竞争吸附位点,其中CO3 2-对磷酸盐吸附产生严重干扰。选择1 mol/L NaOH溶液对吸附后的ZrFe-HBC进行解吸,经过5次吸附-脱附循环,ZrFe-HBC仍保持78%的吸附容量。综合吸附实验与表征结果分析ZrFe-HBC对磷酸盐的吸附机理,结果表明,ZrFe-HBC主要通过静电吸附、配体交换和表面沉淀作用对磷酸盐进行吸附。
煤化工废水成分复杂、污染物含量高、危害大、处理难度高,寻求高效稳定、成本低廉的煤化工废水处理工艺已经成为我国煤化工产业发展的迫切需求。选取新疆某煤化工厂调节池废水为处理对象,通过厌氧好氧工艺(A/O)和移动床式生物膜反应器(MBBR)相耦合的水处理技术进行提升煤化工废水处理效能的研究,研究过程中重点考察了2种不同的MBBR填料对废水中污染物的处理效果。中试实验结果表明:2种不同的填料在COD去除率方面效果相当;采用填料Ⅱ的耦合工艺的硝化与反硝化能力更强,出水NH3-N与TN均优于采用填料Ⅰ工艺的出水指标;在TP去除方面,采用填料Ⅰ对系统的优化效果优于采用填料Ⅱ的效果;A/O-MBBR耦合工艺整体运行稳定,有一定的抗COD冲击负荷能力,具有实际应用潜力。
制备硝酸改性活性炭,将其作为催化剂,采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)对填埋场垃圾渗滤液膜滤浓缩液进行处理,考察了反应温度、反应时间、氧化剂投加量和催化剂投加量对CWPO工艺COD处理效果的影响,并采用三维荧光光谱、紫外-可见光谱和GC-MS固相萃取对水样中溶解性有机物进行分析。研究结果表明,该工艺最佳运行条件为:反应温度280 ℃,反应时间120 min,n(H2O2)∶n(COD)=2.0,催化剂硝酸改性活性炭投加质量浓度10 g/L,初始pH为7。在此最佳条件下采用CWPO处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液,其COD从91 900 mg/L降低至2 900 mg/L,去除率达到96.8%,BOD5/COD由0.002上升至0.15,可生化性大大提高。反应后浓缩液腐殖化程度降低,芳香类物质减少,有利于后续浓缩液的物化处理。
构建了硫/菱铁矿组合系统进行自养反硝化脱氮的实验,探究了水力停留时间(HRT)对系统的协同脱氮效率、氮的中间产物、出水SO4 2-浓度、FeCO3自养反硝化的脱氮贡献率及微生物群落结构变化的影响。研究结果表明,当HRT=12 h时,系统总无机氮(TIN)去除率为95.67%,出水SO4 2-质量浓度为181.26 mg/L,并且FeCO3自养反硝化脱氮对氮脱除的贡献率增加至20.49%,该HRT条件下积累的中间产物和生成的SO4 2-最少,是硫/菱铁矿组合系统适宜的运行条件。硫杆菌属(Thiobacillus)是系统中丰度最高的自养反硝化细菌,其利用硫和Fe(Ⅱ)作为电子供体降解NO3 --N。硫/菱铁矿自养反硝化脱氮技术具有经济高效及协同脱氮的特点,这将使其成为一种极具潜力的污水处理厂尾水深度脱氮的新方法。
针对宁夏某企业乳品废水,设计日处理量10 000 m3的污水处理厂。采用细格栅、调节水质的预处理单元、两级厌氧+A/O生化处理、混凝沉淀、V型滤池等工艺,对该企业乳品废水进行处理。处理过程中,通过投加自主研发工程菌剂和药剂,对厌氧种子污泥进行活化,加快厌氧反应器的启动;为减轻浮渣对污水处理系统的影响,在每级厌氧反应器前端设气浮,控制厌氧消化过程浮渣的大量形成,并对气浮排出的浮渣进行厌氧消化处理;当反硝化碳源不足时,从中间水池超越部分流量至缺氧反硝化池补充碳源。经过45 d的调试运行,污水处理系统运行稳定,污染物去除效果较好,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。
河南省某综合工业污水厂,设计规模15万m3/d,进水涵盖了造纸、制药、氮肥制造、印染、精细化工等诸多工业企业出水,工业污水占比超过80%。考虑进水水量、水质波动较大,且含部分有毒有害物质,经多方案比选及综合设计,采用以生化处理为主,多种物化处理工艺相结合的以“预氧化+多段A2O生物池+多效澄清池+臭氧氧化+曝气生物滤池+加炭澄清池”为核心的工艺路线对废水进行处理,并在设计中预留多工段跨越条件,提高了污水厂抗冲击能力及运行灵活性。工程运行结果表明,经该组合工艺处理后,出水总氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,其余指标达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准。成本计算表明,工程概算总投资为62 006.37万元,单位水处理成本为4.39元/m3,具有较好的经济性。
为提升火电厂含煤废水处理效果,提高系统运行稳定性,提出了一种基于化学混凝工艺的高效澄清技术,并在某火电厂进行了工程应用。通过烧杯试验和工程调试,考察了混凝药剂投加量、活性污泥回流比、排泥周期对系统运行效果的影响。研究结果表明,处理量为40 m3/h,凝聚剂PAC投加质量浓度为22 mg/L,助凝剂PAM投加质量浓度为1.6 mg/L,污泥回流比为4%~6%,排泥频率为累计进水35 m3排泥1次,单次排泥时间为18 min条件下,系统产水浊度可稳定保持在2.5 NTU以下,产水悬浮物小于10 mg/L,满足厂内冲洗水回用要求。运行成本分析表明,该技术单位水处理成本约为1.79元/m3,具有较好的经济性。
以江苏省泰州市某自然村农村生活污水为处理对象,采用硫铁矿/颗粒碳复合基质作为人工湿地填料,构建改良型人工湿地,研究A/O-改良人工湿地组合工艺对农村生活污水的处理效果。结果表明,当系统经调试运行稳定后,污水中COD、NH3-N、TN、TP的总去除率分别为83%、86%、83%、85%左右,出水质量浓度分别为30.1、3.9、11.8、0.48 mg/L,出水水质指标均达到GB 18918—2002一级A标准,并且A/O工艺对COD和NH3-N去除效果更好,改良人工湿地工艺对TN和TP去除效果更好。经济效益分析表明,项目总建设费用约为333 700元,运行费用约为0.83元/m3,综合成本较低。该组合工艺抗冲击负荷能力较强,运行稳定且运行费用较低,可为其他农村生活污水处理项目提供参考。