人工湿地污水处理系统是一种新兴的污水处理方式,与其他污水处理方式相比人工湿地污水处理系统具有投资少、运行成本低、处理效果好等优点。人工湿地基质和植物是人工湿地的重要组成部分,对污水中氮磷的去除起到重要作用。本研究主要研究不同基质对污水中氮磷的吸附解吸能力和不同植物对污水中氮磷的去除能力。主要结论如下:1选用活性煤、陶粒、水洗砂、火山岩、沸石为基质进行氮的吸附解吸试验。结果表明随着溶液初始氮浓度升高,基质对氮的吸附量也升高。在试验浓度下各基质吸附量的大小表现为沸石>活性煤>火山岩>水洗砂>陶粒。最大吸附量分别为463.51,173.00,92.56,86.50,78.00 mg·kg-1。沸石的解吸量始终远低于其他几种基质。其他4种基质的解吸量随着溶液初始浓度增加而增加,当溶液初始浓度为100 mg·L-1解吸量最大,最大解吸量表现为活性煤>火山岩>水洗沙>陶粒分别为33.64,27.49,23.06,15.94mg·kg-1。各基质的解吸率随着溶液初始浓度增加而降低,最小解吸率表现为火山岩>水洗砂>陶粒>活性煤>沸石。最小解吸率分别为29.74%、26.68%、20.45%、19.45%、1.43%。对5种基质进行Langmuir方程拟合,发现陶粒水洗砂火山岩能较好拟合Langmuir方程。综合考虑沸石吸附量高吸附率高且受溶液浓度的影响较小,解吸量和解吸率低适合作为人工湿地材料用于吸附水中的氨氮。2选用活性煤、沸石、水洗砂、火山岩、陶粒、铁砂为基质进行磷的吸附解吸试验。结果表明随着溶液初始磷浓度升高基质对磷的吸附量也升高。不同基质对溶液中磷的吸附量依次为活性煤>铁砂>沸石>火山岩>陶粒>水洗砂。最大吸附量分别为260.47,246.66,166.44,110.74,65.83,30.25 mg·kg-1。基质的解吸量随着溶液浓度的升高而升高6种基质的解吸量依次为活性煤>火山岩>沸石>陶粒>水洗砂>铁砂。最大解吸量分别为33.88,28.33,25.22,21.43,14.10,11.93 mg·kg-1。随着溶液初始浓度升高基质解吸率也升高6种基质的解吸率依次为水洗砂>陶粒>火山岩>沸石>活性煤>铁砂最大解吸率分别为55.94%、32.75%、25.63%、15.22%、14.63%、4.90%。对6种基质进行Langmuir方程拟合发现沸石、水洗砂、火山岩、陶粒能较好的拟合Langmuir方程。综合考虑,活性煤和铁砂的吸附量高解吸率低,对磷的净化效率更高,适合作为人工湿地基质材料。但是由于铁砂在作为人工湿地基质的材料时会产生铁锈杂质,会降低铁砂的吸附效率,影响人工湿地的净化效率,所以活性煤更适合作为人工湿地的基质材料。3选用菖蒲芦苇鸢尾香蒲作为人工湿地植物进行试验,研究植物不同时期对污水中氮磷的去除率及污水在人工湿地污水处理系统中的最佳停留时间。比较植物不同部分实验前后的生物量及氮磷含量变化,研究各部分对植物净化效率的影响。研究结果表明在植物生长时期对污水中氮磷的净化效率高于植物稳定时期。当污水在人工湿地污水处理系统中停留4天后净化效率最高,不同植物对污水中NH4+-N的去除率不同,最大去除率表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇>空白,去除率分别为98.30%、98.16%、97.67%、96.78%、94.54%。不同植物对污水中TP的去除率不同,最大去除率表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇>空白,去除率分别为96.68%、96.42%、95.92%、95.23%、88.31%。试验后植物各部分氮磷含量增加量不同,地上部氮磷增加量大于地下部氮磷增加量。地上部氮含量增加表现为香蒲>菖蒲>鸢尾>芦苇增加量范围为0.82-1.29mg·g-1,地下部氮含量增长表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇增加量范围为0.72-0.98mg·g-1。地上部磷含量增加表现为香蒲>芦苇>鸢尾>菖蒲增加量范围为0.41-0.56mg·g-1。地下部磷含量增加表现为香蒲>鸢尾>芦苇>菖蒲增加量范围为0.36-0.51mg·g-1。各植物对氮的积累量表现为鸢尾>香蒲>菖蒲>芦苇分别为7.0、6.37、6.02、5.60mg·g-1。各植物对磷的积累量表现为香蒲>鸢尾>菖蒲>芦苇分别为1.93、1.89、1.81、1.46 mg·g-1。