相比于传统的污水处理方法,人工湿地技术具有管理方便,投资和运行成本较低,对氮磷去除效果更好等优点而在国内外得到了大范围的推广应用。但冬季低温条件下处理效果降低一直是限制人工湿地在北方大规模应用的主要瓶颈。文章将人工湿地技术与热泵技术创新性的结合起来,建设小型人工潜流湿地,以唐山市某污水处理厂出水为水源,研究在不同的水力停留时间下,人工湿地对污水中TN、TP、COD、氨氮的去除效果以及热泵在人工湿地中的应用效果,得出如下结论:当HRT=4d时对污水处理的综合效果达到最好,此时,TP、TN、氨氮、COD的平均去除率分别为99.6%、55.86%、91.99%、62.49%;COD和TN的去除主要发生在湿地池体的前部和中部,TP的去除主要发生在湿地池体的前部,氨氮的去除主要发生在湿地池体的中部和后部。湿地系统对氮磷的去除主要发生在沸石层,钢渣和砾石层去除效果较差;试验芦苇和香蒲对氮磷的吸收量都是地上部大于地下部,且对氮磷的吸收量在湿地去除量中的比例最高仅为4.1%和4.8%,植物在人工湿地中对氮磷的去除作用很小,基本可以忽略;湿地出水三维荧光特性分析表明,试验污水中存在芳香蛋白类物质、溶解性微生物代谢物,富里酸和腐殖酸,且沿水流方向各有机物浓度呈现出递减的趋势;试验运行期间,TN、COD、TP和氨氮的全年去除率分别在50%、55%、96%和80%以上,随热泵设定温度的升高,处理费用增加,就经济性而言,热泵温度设定为35℃更经济合理。