随着我国农村城镇化进程的加快,随之而来的环境污染越来越严重,特别是农村及小城镇生活污水不经过处理就直接排入水体,造成了水体严重富营养化,不但破坏了环境,而且阻碍了社会经济的可持续发展。在目前水资源普遍短缺的情况下,废水的脱氮除磷愈发成为研究的焦点。潜流人工湿地作为一种生态污水处理技术,具有基建和运行费用低、抗冲击负荷、处理效果稳定、出水水质好等诸多优点,其应用越来越广泛。但是潜流人工湿地普遍具有脱氮除磷不稳定的缺点,为此本研究通过在潜流湿地系统中分别前置酸化调节工艺和活性污泥工艺,以研究探讨两种前置工艺对潜流湿地系统脱氮除磷效果的影响。酸化调节-潜流湿地组合系统建于重庆市北碚区西南大学校内,该系统由沉砂池、酸化调节池以及潜流人工湿地单元组成。湿地从2006年10月到2007年9月以每周一次的采样频率进行监测。活性污泥-潜流湿地组合系统建于重庆市郊区,该系统由预处理单元、活性污泥处理单元和潜流人工湿地单元三部分组成。湿地从2008年4月到2008年12月以每十天一次的采样频率进行监测。实验室模拟试验研究是针对三种常见填料(煤渣、碎石和红砖屑),分别采用静态和动态模拟的方法,考察不同填料及组合方式对生活污水中磷的去除效能,目的在于为潜流湿地选择合适的除磷填料。通过对酸化调节-潜流湿地组合系统以及活性污泥-潜流湿地组合系统长时间的监测,以及对潜流人工湿地的实验室模拟研究,得出如下结果:(1)本试验的酸化调节-潜流湿地组合系统对TN的平均去除率为7%左右,对TP的平均去除率为11%左右,这是由于前置酸化调节工艺能有效削减进口污水中的有机负荷,本研究中进水有机负荷较低,经酸化调节以后更导致湿地后程反硝化作用碳源的匮乏,致使系统对TN去除效率较低。另外,由于系统长期运行后基质达到饱和,导致其对TP去除效率较低;因此,在处理高浓度有机废水时,可在湿地系统前设置酸化调节工艺削减进水有机负荷;在处理有机物浓度较低废水时,则可将进水部分分流直接进入湿地中后端或在湿地内混合填埋可持久释放有机碳的填料如谷壳等以补充反硝化碳源。(2)活性污泥-潜流湿地组合系统出水AN、TN平均浓度均达到GB18918-2002一级排放标准,出水TP平均浓度达GB18918-2002二级排放标准。由于系统长期运行后基质的饱和,导致其对TP去除效率较低,平均去除率为11%;前置活性污泥工艺可在一定程度上改善进水水质状况,提高进水DO浓度水平,促进系统整体脱氮效率,系统对AN平均去除率接近100%,对TN的平均去除率为21%左右。(3)煤渣对生活污水中磷的静态吸附效果最佳,吸附量可达2.25 mg/kg,其后依次是煤渣与红砖屑混合填料、红砖屑、煤渣与碎石混合填料和碎石。动态模拟试验中,当水力停留时间为24 h时,三级串联的煤渣潜流湿地对生活污水中总磷的吸附量达2.08 mg/kg,对生活污水中总磷的平均去除率达93%。由于煤渣对磷较强的化学吸附及物理吸附作用,可单独作为潜流人工湿地的填料。