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人工湿地作为一种生态的污水处理技术,因其投资费用低,易于维护,水质净化效果好,具有良好环境效益等特点而得到广泛应用。但是,当前人工湿地存在前端易堵塞,占地面积大的问题已成为湿地推广应用的主要瓶颈。针对以上问题,本文对现有中试规模潜流湿地进行改进,将一体化氧化沟与复式潜流湿地进行组合,研究该湿地在前置一体化氧化沟预处理条件下的运行效果和净化能力,为人工湿地的设计改进提供理论依据和技术支撑,对于实现城镇生活污水的深度处理具有重要的现实意义。本文依据内部组成差异对人工湿地结构进行了分类,对不同类型人工湿地和组合工艺所具有的特点做了比较,并对该复式潜流湿地前处理单元进行了合理的选择。试验研究了复式潜流湿地中有机物的沿程分布特性及运行参数对污染物去除效果的影响,表明水深65cm处降解作用明显优于其他水深,有机物主要在湿地前端和中间位置处被去除。采用预曝气对湿地净化效果明显优于厌氧水解处理,适合于该复式潜流湿地小试装置出水CODcr最优的水力负荷为184mm/d,去除率最大为84.9%。在复式潜流湿地中加入氧化沟出水分析了碳源补充对TN去除的影响,适当补充原水可提高TN去除率。通过冬季运行试验,表明深床体结构可增加湿地保温功能,对NH3-N、TN去除率可提高约20%。对比分析了室内外湿地净化体系对生活污水的处理效果,室外湿地CODcr去除率明显优于室内湿地,室内TN、TP去除率高于室外湿地。通过氧化沟-复式潜流湿地系统净化含盐废水的最佳负荷试验,讨论了净化TN、TP效果较好的最优水力负荷。研究了复式潜流湿地对污水中CODcr的净化效果,正交试验表明最佳运行条件为：温度28.6℃、水力负荷0.184m3/(m2·d)、水力停留时间2.4d。采用墨汁作为示踪剂进行了复式潜流湿地碎石床流态的测定试验,填料粒径分布对水流流态可产生直接影响,碎石床前端宜采用大粒径碎石以保持水流均匀性。通过示范工程考察了复合工艺对各污染物的去除效果,以复合人工湿地为污水处理厂二级出水的深度处理单元,出水水质可达到地表水质量标准(GB3838-2002)Ⅱ类标准。结合该示范工程的运行参数和运行效果,进一步完善了复式潜流湿地的设计参数和对湿地池型的优化改进。