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人工湿地是二十世纪七十年代兴起的一种污水处理技术,应用越来越广泛化,逐渐成为水污染治理的常用技术之一。复合垂直流人工湿地（IVCW）作为一种新型的污水处理方式,其基础建设投资低、运行操作简单、对有机物及营养元素氮、磷等污染物的去除效果显著,但实际运行中易发生基质堵塞,表面积水,运行方式较单一等问题。为对复合垂直流人工湿地进行改进并提高其污染物净化效果,本研究设计出一种新型复合垂直流人工湿地模拟装置,通过实验得出最佳水力负荷及最佳水流方式。并在此基础上,进行了复合垂直流人工湿地运行效果研究,研究结果可以为复合垂直流人工湿地改进及应用提供技术支持,因此具有一定的现实意义。在现有的人工湿地研究和实验的基础上,优化设计了一种新型复合垂直流人工湿地模拟装置。该装置通过改变进出水孔的位置,可以实现多种类型人工湿地的变化或组合,在一个实验装置中实现复合垂直流人工湿地的功能。实验研究表明复合垂直流人工湿地模拟装置的最佳水力负荷为0.36 m3·（m2·d）-1,最佳水流方式为UVCW（垂直上行式）,运行效果良好。不同植物组合下、不同进水污染负荷下,对污水中的污染物均具有较好的去除能力。在实验期间模拟装置未出现基质堵塞,表面积水严重等问题。复合垂直流人工湿地在水力负荷为0.36 m3·（m2·d）-1,水流方式为UVCW（垂直上行式）时,不同植物的组合种植对人工湿地污染物去除效果的影响不同。进水的TN、TP、NH3-N、COD浓度分别为15 mg/L、0.5 mg/L、5 mg/L、50 mg/L时,挺水+浮水+沉水植物组合的人工湿地对COD、TP和NH3-N去除率分别能达到87.7%、80.0%、77.4%,挺水+挺水+浮水植物组合的人工湿地的TN去除率较高,能达到85.7%;同样水力条件下,人工湿地进水的COD、NH3-N、TN、TP浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、30 mg/L、1 mg/L时,四种污染物的去除率最高,分别能达到82.5%、73.0%、80.3%、74.0%,其中出水的COD和TP浓度对应低于《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中所规定的Ⅲ和Ⅳ类标准限值,出水NH3-N浓度接近Ⅴ类标准。