目前水污染形势越来越严峻，已经严重制约了我国国民经济和社会的发展。因此，人工湿地作为一种基建投资和处理费用低的环境友好型污水处理替代技术越来越受到了重视，它是利用植物-土壤-微生物复合系统对污水进行处理。然而现有的人工湿地技术存在水力负荷小、占地面积大，氮、磷去除效果不理想等缺点，因此寻找一种占地面积相对较小，氮磷去除率较高，结构更加紧凑的人工湿地新技术，成为该技术推广应用的关键。本研究针对以上现象，采用复合垂直流-水平流人工湿地系统对生活污水的处理进行研究，以寻求一个最佳的水力负荷和水力停留时间；为了使系统具有更好的好氧环境，本实验在垂直流的底部装了两个通气阀；通过一年多的试验研究，考察了复合人工湿地系统处理城市生活污水的效果，分析了它在不同污染负荷、有无植物、不同季节等条件下净化能力的差异，同时本实验还探讨了各污染物在水平流人工湿地系统上的沿程变化规律。 主要研究结果如下： (1).水力负荷(HRL)的高低对复合系统的去除效果有明显的影响。本实验系统采用了1.2m3m-2d-1、0.8m3m-2d-1、0.4m3m-2d-1三个不同的水力负荷，分析系统出水的水质情况，得出了如下结论：当水力负荷为1.2m3m-2d-1时，复合系统对有机物的去除效果不如0.4m3m-2d-1好，但是去除率仍在80％以上；对NH4+-N和TN的去除效果，三者之间没有明显差异，且去除率分别超过了60％和50％；从对TP的去除效果来说，在1.2m3m-2d-1的高水力负荷条件下，去除率只比0.4m3m-2d-1的水力负荷差10％左右。 (2).影响复合系统去除效果的因素 1)良好的通气环境和间歇式灌水有利于系统对N的去除。通过比较分析可以看出系统在充氧不足的条件下对NH-4+-N的去除率仅有40％-50％，然而通过增加两个通气阀，并将灌水方式变为间歇式灌水之后，系统有了充足的氧气，且对NH4+-N和TN的去除率分别上升到80％和70％以上。 2)内碳源对系统去除污水中的氮有一定影响，特别是对于氨氮浓度较高的污水影响更大。从实验中可以得知，加内C源有利于复合系统对氮的去除，当内C源污水：硝化处理水=1：4时，复合系统对氮的去除效果最好；加内C源时，通过复合系统在春、夏、冬三个季节时对N的去除效果分析比较，夏季复合系统对NH4+-N和TN的去除效果最好，平均去除率达到66.79％和60.95％，而冬季NH4+-N和TN去除率最低，平均只有37.17％和32.95％；同时还比较了停留时间1天和2天情况，加内C源污水之后系统对NH4+-N和TN的去除效果没有明显差异，从处理效果和处理水量看来，我们认为采用1天停留时间较好。 3)不同季节对复合系统去除效果的影响明显。此实验的研究结果表明：不同季节对系统去除有机物和TP有一定影响，总的来说，冬季的去除效果比其他三个季节要稍微差一点；而不同季节对复合系统去除N有明显影响，可以看出夏、秋季节复合系统对NH4+-N和TN的去除率要高于春、冬季节，夏季复合系统对NH3-N和TN的平均去除率达到了80％以上，而冬季复合系统对NH4+-N和TN的平均去除率仅为40％左右。 (3).本实验还研究了各污染物在人工湿地水平流上的沿程变化，结果发现：有机物COD、BOD5的去除主要集中在离入水口处前50cm；NH4+-N的浓度从进水口到出水口沿程呈现逐渐降低的趋势，且主要也集中在50cm前这一部分，然后NH4+-N浓度逐渐下降，这说明NH4+-N的硝化作用主要发生在垂直流系统中；进水NO3--N浓度很低，到50cm处这点达到最高，然后缓慢下降，这说明高浓度NH4+-N污水经垂直流系统后，大部分转化为NO3--N，再经水平流系统的反硝化作用而去除；TN、TP浓度沿程呈现逐渐降低趋势，且在高、中、低三个水力负荷条件下，规律基本一致。