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我国城市污水处理厂尾水执行《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准,与地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅳ类标准仍存在较大的差距,而在我国西北地区的秋冬季节,由于河流自身水量小,无法有效稀释尾水,这无疑会对地表水水质的达标构成威胁,增加水环境的污染风险,因此将尾水深度处理达到地表水Ⅳ类标准是有必要的。人工湿地系统是一种兼具水质净化与生态景观价值的水工程系统,基建费用低,运行操作简单,更适合在西北地区推广使用。但由于尾水的可生化性差,传统的人工湿地去除效果不佳,人工湿地的研究迫切需要开发新型人工湿地基质、优化湿地运行条件,以期强化湿地的处理能力,达到更高要求的出水水质。本次研究选择了两个平行运行的垂直流人工湿地（VFCW）与三个平行运行的折板流人工湿地（BSFCW）,考虑到尾水可生化性差及新填料开发的需求,选择了海绵铁（SI）和聚氨酯泡沫（PUF）作为湿地的填料。研究了VFCW-PUF与VFCW-SI在启动和稳定运行期间,对于尾水中常规污染物的去除效果,以及HRT对于VFCW的运行影响;考察了不同SI投加量的BSFCW对于尾水中常规污染物的去除效果影响,以及不同HRT对BSFCW中污染物净化效果的影响;再结合VFCW与BSFCW的动力学分析,进一步研究湿地系统的污染物降解过程及系统运行规律。研究结果表明:（1）启动运行初期,VFCW-SI中COD与氨氮的最大累积率分别为16.76%和8.15%,VFCW-PUF比VFCW-SI启动更快;在HRT=1d时,VFCW-PUF与VFCW-SI出水COD浓度均达到地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类,VFCW-SI出水总磷浓度满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）IV类,且出水总氮浓度小于3 mg/L,VFCW-PUF对于总氮及总磷去除效果不佳。HRT至1.5 d,VFCW-PUF与VFCW-SI出水COD浓度均达到30mg/L以下,满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）IV类,出水氨氮浓度满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类,总氮与总磷去除率VFCW-SI明显优于VFCW-PUF,VFCW-SI出水总磷浓度满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的IV类,且出水总氮浓度在2.0-2.3 mg/L之间;延长VFCW-SI的HRT至2 d,出水COD、氨氮和总磷的浓度均满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的IV类,总氮出水浓度在1.5-1.8 mg/L波动。（2）研究HRT对VFCW-PUF与VFCW-SI中污染物去除效果的影响,从COD去除效果的角度分析,VFCW-PUF和VFCW-SI的最佳HRT为1.5d。从总磷去除效果的角度分析,VFCW-SI的最佳HRT为1.5d。VFCW-SI在HRT为1.5d和2d时,COD去除率及湿地脱氮效果差异不大,结合湿地系统运行的经济性考虑,选择的最佳HRT为1.5d;综上,VFCW-SI的最佳HRT为1.5d。VFCW-PUF不易形成湿地系统中好氧厌氧的交替环境,不能取得理想的脱氮效果,而投加SI的VFCW-SI,在脱氮除磷方面,均极具潜力,故SI是更适合人工湿地的新型基质。（3）当HRT为1d时,对比不同SI质量比的BSFCW-A、BSFCW-B、BSFCWC,氨氮和亚硝均有一定量的积累,连续运行后,氨氮出水均在3 mg/L左右,硝氮去除率维持在较高水平,系统出水COD浓度均达到40mg/L以下,均满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的V类;出水总磷浓度均小于0.3mg/L,均满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的IV类;当HRT为1.5d时,BSFCW-A、BSFCW-B、BSFCW-C的出水COD浓度均达到30mg/L以下,出水氨氮和总磷浓度均小于0.3mg/L,均满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的IV类;BSFCW-B出水总氮浓度满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的IV类,BSFCW-A、BSFCW-C出水总氮浓度满足地表水评价指标《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中的V类,硝氮去除率维持在较高水平。（4）研究HRT对BSFCW中污染物去除效果的影响,从COD、总磷去除效果,以及系统脱氮的角度比较分析,BSFCW-A、BSFCW-B和BSFCW-C的最佳HRT为1.5d,最佳SI投加量为砾石:SI（质量比）=6:1。（5）连续检测VFCW-SI一个周期（1.5d）内,COD、氨氮、总氮及总磷浓度变化,拟合各污染物浓度随运行时间降解动力学,采用二级反应动力学方程拟合度最高,零级反应动力学和一级反应动力学较低,COD、氨氮、总氮及总磷的半衰期分别为30.67h、12.82h、8.14h和17.59h;连续检测BSFCW-A、BSFCW-B、BSFCW-C的沿程COD、氨氮、总氮及总磷浓度变化规律,拟合各污染物浓度的沿程降解动力学,BSFCW-A、BSFCW-B、BSFCW-C均符合一级反应动力学模型,BSFCW-A的COD、总氮与总磷的拟合度均为最高,BSFCW-B的氨氮拟合度最高。