蚯蚓-人工湿地系统具有“高效、低投入和生态性”等优点，适合我国造纸企业的污水处理的实际需求现状。蚯蚓-人工湿地系统在生活废水的处理中已得到初步应用，目前还存在着系统对处理的水质要求高、系统本身易堵塞等问题。研究开发适用于处理化机浆废水的蚯蚓-人工湿地系统，可为我国制浆造纸行业实现清洁生产和可持续发展提供有力的支持。本文使用模拟实验装置，对构建人工湿地的基质、植物种类进行了筛选，在此基础上，设计和构建了由上行植物滤池和下行蚯蚓生物滤池组成的模拟蚯蚓-人工湿地系统，并开展了模拟人工湿地系统处理化浆厂SBR生化出水的系统研究。重点考察了无烟煤、页岩、普通生物陶粒和优质生物陶粒等四种基质、芦苇、风车草、富贵竹等三种湿地植物对化机浆废水的处理效果；分别探讨了由富贵竹与无烟煤组合的植物滤池、蚯蚓与无烟煤组合的蚯蚓生物滤池对化机浆废水的处理效果；通过模拟的蚯蚓-人工湿地系统设计和运行，探讨了模拟人工系统对化机浆废水的综合处理效果，并对湿地系统中化机浆废水中有机物的迁移规律进行了分析。本文取得的主要结论如下：（1）使用页岩、无烟煤、普通生物陶粒和优质生物陶粒四种基质处理化机浆废水时，对污水中COD去除效果最好的是无烟煤，其次是优质生物陶粒和普通生物陶粒，页岩的去除效果最差，对COD的去除率分别为69.2%、59.1%、48.2%和31.5%；无烟煤对污水中的TP、污水色度均具有良好的去除效果。研究中使用的无烟煤的物理特征如下：粒径3~6mm，容重0.84g/cm~3，孔隙率0.52%，比表面积为4230m~2/m~3。（2）比较由风车草、芦苇和富贵竹三种不同植物与无烟煤组成的植物湿地系统对化机浆废水中的污染物去除效果时发现，三种植物对污水中COD的去除能力由强到弱依次为富贵竹>芦苇>风车草，而对污水TP的去除能力由强到弱依次为富贵竹>风车草>芦苇。比较对污水中色度的处理效果时发现，富贵竹的处理效果最好，并与芦苇和风车草存在较大差距。富贵竹比较能够耐寒，在低温运行期间，其吸收营养物质的能力和输氧能力也要优于风车草和芦苇。富贵竹+无烟煤组合对污染物去除率最高，对污水COD的去除率为41.5%，TP的去除率为98.2%，TN的去除率为42.2%，色度的去除率为35.6%。单独植物或单独基质对废水中污染物的去除效果并不好，说明在人工植物湿地中，对污染物的去除主要是通过植物和基质的协同作用。（3）投放蚯蚓的基质柱对化机浆污水的处理效果要优于未投放蚯蚓的基质柱。水力停留时间20天时，投放蚯蚓的基质柱对污水COD、TP、TN和色度的去除率分别是66.8%、40.7%、71.4%和95.5%，未投放蚯蚓的基质柱对COD、TP、TN和色度的去除率分别为60.3%、29.6%、55.3%和87.2%。充填浆渣的基质柱比未充填浆渣的基质柱有利于蚯蚓的生长和活动能力，浆渣可为蚯蚓提供一定的营养，但是充填浆渣也引入了新的污染。（4）模拟蚯蚓-人工湿地系统在水力停留时间(HRT)为30天状态下达到稳定运行的时间为35~40天。通过控制模拟湿地系统的进水流量，可调整水力停留时间HRT，优化不同运行状态系统对污水的处理效果。原水经湿地系统处理，当HRT为20天时，对污染物的去除率分别达到76.7%、74.5%、61.2%和79.4%，处理效果已达到良好处理效果，继续提高HRT至30天，对污水的去除效果提高不多。使用本论文构建的模拟人工湿地系统处理浆厂SBR生化出水，适宜的HRT为20天，可为工程化应用提供设计依据。（5）模拟人工湿地系统对对COD、TP、TN和色度均具有较高的去除率。本论文使用的工厂原水水质为：COD为584mg/L，TP为47mg/L，TN为6.41mg/L，色度为180倍，pH为7.72，经湿地系统处理，出水的COD、TP、TN和色度分别降低到COD136mg/L、TP12mg/L，TN2.49mg/L和色度37倍。工程化应用时，通过改进设计、控制进水的水温、污染负荷，出水水质可望达到制浆造纸工业污染物排放标准（GB3544-2008）的限值要求。根据GC-MS对废水各段处理出水中所含有机物的检测，化机浆废水的原水、植物处理后废水和蚯蚓生物滤池处理后废水中有机物的种类发生了很大的变化，在原水中有机物种类为30种；经过植物滤池、蚯蚓生物滤池的废水中有机物的种类变为14种和12种。