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人工湿地是新兴的污水处理技术，而填料基质筛选是人工湿地污水处理的关键问题之一。本研究通过构建垂直流人工湿地实验系统，考查了多种填料基质的物理化学性质以及接种微生物前后对市政污水处理和高盐污水处理的实际效果，筛选出适用于人工湿地污水处理的新型中空球型多孔填料基质。对中空球型多孔填料、生物陶粒、石英砂、沸石、麦饭石等五种填料基质的物理和化学性质分析发现：中空球型多孔填料因其中空结构以及中空填充物烧结粘土所以比表面积比其它填料基质大10%~90%。此外，新型填料中空填充物烧结粘土中Mg、 Ca、Fe、Al、Si等元素的含量要比其填料基质提高了5%~8%。对五种填料基质进行了模拟市政污水连续处理，考查填料基质对于氮和磷元素的吸附能力。中空球型多孔填料和沸石对于氨氮的吸附能力较强，吸收率最高可达到80~90%；而中空球型多孔填料、石英砂和陶粒对于磷的吸附能力较强，吸收率可达到80%左右。五种填料基质分别进行微生物接种来处理市政污水，用以考查填料基质的挂膜能力以及污水处理能力。实验后发现，中空球型多孔填料挂膜时间短，处理能力稳定。中空球型多孔填料、生物陶粒、石英砂、沸石、麦饭石对于COD、总氮、TP的去除率分别为80.13%、57.78%、49%；75.50%、31.11%、32%；74.17%、40.28%、31.75%；70.86%、59.44%、35.75%；64.24%、41.11%、32.75%。中空球型多孔填料比普通填料基质对于COD、总氮、TP的去除率分别提高了10%~20%、40%~80%、35%~55%，显示了中空球型多孔填料对市政污水处理上有着良好的潜力。挂膜稳定后，继续对高盐污水进行处理，考查在此环境下不同填料基质对于污水的处理能力。实验后发现，由于其中空球形结构与填充物烧结粘土孔隙率大等优势，中空球型多孔填料在高盐污水处理中拥有很大优势，其总氮去除能力可达到50%左右，比其它填料提高了25%~60%。分别采用一级动力学—CSTR联用模型和Monod动力学—CSTR联用模型对实验结果进行简单的动力学模拟，可得出一级动力学—CSTR联用模型更加符合实验结果，为以后将小试装置放大有很好的指导意义。综上所述，中空球型多孔人工湿地填料可以很好地处理滨海地区高盐污水，因此可作为天津地区人工湿地填料基质处理含盐污水，同时本文建立了相应的动力学模型对实验结果进行很好的拟合。