环境污染和资源短缺是人类发展面临的主要问题,而废水氮（N）、磷（P）超标排放是导致地表水体污染及富营养化等环境问题的主要原因。因此,通过适当途径强化污水处理工艺脱氮除磷效果一直是水处理领域的研究热点。与传统污水处理工艺不同,人工湿地（Constructed wetland,CW）是一种高效低耗、操作简单、环境友好的生态型污水处理工艺。然而长期以来,人工湿地对N、P的处理效果并不理想。本研究在深入分析CW脱氮除磷机理的基础上,通过选择和优化CW基质强化CW脱氮除磷。在基质选择上,秉承节约资源和可持续发展理念,分别以工业废弃物木屑作为固体缓释碳源基质补充反硝化阶段碳源提升CW脱氮能力,以给水厂副产物铝污泥（Alum sludge,AS）为吸附功能基质强化CW除磷效率。此外,针对脱水铝污泥作为CW基质应用中因比重大、外形尺寸不定导致运输、建造成本高、存在堵塞风险和难以回收等问题,将铝污泥与聚氨酯相结合,开发出轻质多孔、外观尺寸可控、具有吸附功能的环境友好型人工湿地基质AS-PU（Alum sludge-Polyurethane）。研究通过构建实验室规模的铝污泥+木屑混合基质折板流人工湿地（BSFCW）研究混合基质对CW脱氮除磷的强化效果。通过表征AS-PU的理化性质和吸附性能、构建以AS-PU为基质的垂直潜流人工湿地（VFCW）和人工湿地微生物燃料电池（CW-MFC）,分析评价了AS-PU的性能。本研究为强化CW脱氮除磷和木屑、铝污泥资源化利用途径提供理论指导和科学依据,主要研究结论如下:（1）木屑基质释放的有机质补充了反硝化阶段的碳源,增强了CW脱氮效果,且木屑充填位置越靠近进水口,系统脱氮效率越高;铝污泥基质强化了BSFCW系统的除磷效率,不同运行阶段BSFCW系统COD、NO3--N、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为43.0%-81.9%、63.6%-96.1%、11.8%-75.3%、61.9%-74.4%和75.0%-98.9%。（2）以铝污泥、聚醚多元醇和异氰酸酯为主要原料,在发泡剂和催化剂的作用下进行最优配比试验,获得理化性能最佳的AS-PU4基质;Na OH碱液网化能够提升AS-PU4的吸附性能;经碱液网化后AS-PU4w的比表面积、表观密度、堆积密度、孔隙率和50%形变抗压强度分别为4.14m~2/g、510kg/cm~3、270kg/m~3、47.9%和1236.9k Pa。（3）铝污泥和AS-PU4对水中磷的吸附量随p H的降低、初始浓度的升高而增加,吸附过程均符合准二级动力学方程和相应的等温模型;铝污泥和AS-PU4对水中磷的最大理论吸附量为分别为31.87 mg/g和7.68mg/g。（4）以AS-PU 4w为基质的VFCW和CW-MFC运行期间湿地植物长势良好,不同点位的基质上微生物生物多样性较高;在不同运行条件下VFCW和CW-MFC系统获得的最大COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为83.5%、91.8%、61.9%、88.4%和80.7%、82.9%、71.3%、85.9%;不同运行阶段CW-MFC系统输出电压在85m V-717m V,获得的最大功率密度为85.10m W/m~3。研究表明,木屑与铝污泥混合基质有效提升了CW系统的脱氮除磷效率;试验制备的AS-PU4w不仅克服了铝污泥比重大,外观尺寸不定的缺点,还兼具铝污泥吸附性能和聚氨酯轻质多孔的特点。本研究对强化CW脱氮除磷和推进铝污泥资源化利用具有现实意义。