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目前以人工潜流湿地为代表的生态处理技术得以广泛应用，不仅美化了环境，又兼有水质净化功能，尤其针对入湖河流、城市尾水和景观水体等低浓度、大流量水质特点，体现出明显的优势。但同时，实际运行的人工湿地普遍存在其基质功能性差和水力特性不好的缺陷。我国景观水体已受到不同程度的点源和面源污染，加之水体流动性差和管理不足等原因，多数景观水体水质不良，富营养化程度日趋严重，景观功能丧失。因此，本研究首先构建不同基质类型的水平潜流人工湿地，以景观水体为对象，考察装置的长期运行效果；其次，建立水力停留时间分布函数评价方法，考察人工湿地装置的水力效率；最后，利用盾构废弃粘土为骨料，添加不同物质制备功能陶粒基质，并研究其基本性能。本研究得到国家水专项“营养化初期湖泊（洱海）水污染综合防治技术及工程示范项目”（课题编号2008ZX07105-003-3）的子课题“上游入湖河流净化及沿河低污染水的生态处理技术及工程示范”课题，交通部科技项目“钱江流域大断面盾构隧道关键技术研究”（课题编号2009-353-333-340）的子课题“钱江流域大直径盾构泥水处理及环境保护技术”的资助。通过考察水平潜流人工湿地对富营养化景观水为期15个月的净化效果，结果表明，在水力负荷为0.3m~3/(m~2·d)时，与传统砾石床潜流湿地相比，采用天然沸石-活性氧化铝和天然沸石-水化硅酸钙复合基质的新型潜流湿地处理富营养化景观水体时可明显提高浊度、COD、TN、TP和氨氮的净化效果，且植物对污染物的去除有促进作用。将水力负荷提高到0.6和1.2m~3/m~2·d时，污染指标的去除率均随水力负荷的增加而降低，但浊度的降幅较小，COD、TN和TP降幅较大。因此，如果以改善景观水透明度为目的，可以考虑采用高水力负荷；而如果以营养盐的去除为目的，则宜采用低水力负荷运行为佳。针对人工湿地装置存在不理想的水力条件问题，利用脉冲示踪剂试验，分析水力停留时间分布密度曲线数据来评价湿地装置的水力效率。当装置中无任何基质时，按照水力效率来排序，结果表明：水平多廊道推流式好于水平单廊道推流式，其中密集型多廊道推流式装置的水力效率最高，且其有效体积比和短路值较其它装置低，说明短路现象较少。在人工湿地装置中添加陶粒基质后，四个装置的水力效率与不加基质的情况相反，即水平单廊道推流式装置拥有较高的水力效率，此结论需要建立新的停留时间分布函数作进一步验证和说明。针对已有湿地基质的材料性能和使用性较差等问题，利用盾构废弃粘土作为主要骨料，添加活性碳粉和水化硅酸钙作为外加剂进行陶粒制备的研究。通过对陶粒进行颗粒强度测试，结果表明，添加水化硅酸钙为外加剂的陶粒颗粒强度比添加活性碳粉的要高，且10%的水化硅酸钙添加量具有相对较好的强度，而以粘土和粉煤灰共同作为骨料的陶粒强度普遍相对较低。以盾构废弃粘土和粉煤灰共同作为骨料，选择活性碳粉为共有外加剂（添加量均为10%），同时添加氯化钙、氯化铁和硫酸镁为新外加剂制备新型陶粒。通过利用合成的新型陶粒去除模拟废水中磷酸盐的静态试验考察添加剂成分、含量及振荡时间对其除磷效果的影响。结果表明，陶粒的种类不同，其对废水中磷酸盐的去除率不同。加入钙、铁、镁盐的陶粒对于磷均有一定的去除效果，其中添加10%氯化钙的陶粒对磷的去除效果最佳，去除率最高可达85%以上。