水平潜流人工湿地作为低成本的污水处理系统,能去除有机质,营养元素及致病菌等多种污染物。水平潜流人工湿地中存在多种脱氮机理,包括硝化-反硝化,氨挥发,吸附和植物吸收等,其中硝化-反硝化被认为是人工湿地中最主要的脱氮途径。由于水平潜流人工湿地整体厌氧的环境,使其具有较好的反硝化能力。硝化-反硝化水平受碳源供给水平的影响很大,其它影响人工湿地脱氮的因素还包括pH,溶解氧和温度等。为了提高水平潜流人工湿地脱氮效率,本文在不同条件下分别对美人蕉、香蒲及稻杆进行稀硫酸水解,以获得相应的碳源提取液。正交实验表明：稀酸浓度的提高和水解时间的增加都会导致碳源释碳能力的提高,稻杆在5%稀硫酸溶液中水解30min以上,释碳能力最高。根据正交试验的结果,稻杆提取液被选作湿地脱氮实验的外加碳源。在实验室构建的小试人工湿地装置及水平潜流人工湿地装置中,碳源提取液分别经计算后投入进水中,观察不同COD/N比值下脱氮效率的变化。小试实验表明：前2d是系统脱氮反应高峰时段。对以NH4+-N和NO3--N为氮源的脱氮过程,随COD/N升高,NO3--N和TN去除率增长明显；而NH4+-N受溶解氧制约,去除有限；随COD/N升高,碳源对系统溶解氧的竞争进一步抑制硝化反应的彻底进行。而对以NO3--N为氮源的反硝化过程,补充碳源对TN和NO3--N的去除有明显作用；TN去除由54%提高到95%,NO3--N去除由48%提高到96%；中间产物NO2--N的积累与NO3--N去除率有关；当NO3--N去除率较高时,N02--N无积累。此外,基质反硝化强度也随COD/N升高呈上升趋势,湿地填料细沙层的反硝化强度略高于碎石层。在水平潜流人工湿地系统中,不同水力停留时间及进水COD/N比值的组合效应被分别进行了模拟研究,以进一步证实补充碳源对提升湿地脱氮效率的作用。实验表明：水力停留时间为4天时湿地的脱氮效率好于停留2天时湿地的脱氮效率；随着COD/N比值的调整溶解氧的变化对NH4+-N去除有着显著的影响。湿地进水COD/N比值为2或4时NH4+-N去除率高于进水COD/N比值为6或9时NH4+-N的去除率。当进水中碳源含量有限时,NO3--N去除率往往较低,同时NO2--N存在一定量的积累。总氮去除和NO3--N及NO2--N积累之间存在着很明显的联系,且总氮去除率随着COD/N比值升高而升高。合理调整进水中的COD/N比值对实现湿地最佳脱氮效果起着至关重要的作用。