白洋淀是河北省最大的湖泊,生态价值突出,而府河作为白洋淀入淀河流中水量最大的河流,其水质长期处于GB3838-2002中的V类和劣V类水平,对白洋淀的水环境质量产生了严重影响。本论文以府河河水作为研究对象,采用水平潜流人工湿地(HSSFCW)削减河水中的有机物和营养元素污染;通过优化湿地基质配置构建HSSFCW模拟装置;探究HSSFCW对府河入淀河水的处理效能及其运行特征,并基于动态研究结果初步设计了府河入淀河水的水平潜流-生态缓冲塘处理工艺,为府河入淀湿地工程的设计提供技术支撑。主要研究结果如下:沸石、蛭石和无烟煤对氨氮的最大吸附量分别为72.3 mg/kg、610.9 mg/kg和45.7 mg/kg,而对TP的最大吸附量分别为148.0 mg/kg、226.2 mg/kg和237.7mg/kg。动力学吸附结果表明,3种基质的最佳混合体积比为2:1:1,在该配比下吸附24 h后,其对府河河水中氨氮和TP的吸附量分别为11.8 mg/kg和3.6 mg/kg,相应的去除率为27.3%和86.7%。采用该配比混合基质构建HSSFCW,以活性污泥接种法对基质进行挂膜,连续运行20天后,出水水质稳定,装置启动成功。运行过程中,HSSFCW最佳水力停留时间为24 h,在该水力停留时间下,当进水COD、TP、TN和氨氮分别为34～40 mg/L、0.1～0.25 mg/L、2.6～3.1 mg/L和1.6～2.0 mg/L时,湿地出水可达到GB3838-2002中Ⅳ类标准;当进水COD、TP、TN和氨氮分别为43～48 mg/L、0.3～0.5 mg/L、13～17 mg/L和3～5 mg/L时,湿地出水中除TN外的各指标满足GB3838-2002中Ⅴ类标准。温度对除TP外的各水质指标的去除效果均具有显著影响,水温从20℃左右降至10℃左右时,湿地对COD、TN、氨氮和硝酸盐氮的去除率由60%以上降至30%左右。湿地在夏季时微生物群落丰富度高于冬季,夏季样品的Ace指数可达3000以上,而冬季样品的Ace指数仅为2000左右。在两个季节的微生物样品中,相较于基质,根系泥土中的硝化菌属含量更高,反硝化菌属则相反,两种菌属分布的空间差异性使湿地系统内部可以进行硝化与反硝化。通过现场调研并结合实验结果,初步设计水平潜流-生态缓冲塘组合系统。其中水平潜流人工湿地设计为两级,每级湿地面积为41 hm~2,分为514个单元,每单元湿地面积为0.08 hm~2,长×宽×深=40 m×20 m×1.2 m,基质选取沸石、无烟煤和蛭石以2:1:1的体积比混合;生态缓冲塘的设计面积为21 hm~2,分为10个单元,各单元设计为矩形,长、宽分别为210 m和100 m,塘内植物以沉水植物为主,占水域面积60%。组合系统预期出水满足GB3838-2002中Ⅳ类标准。