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针对传统人工湿地负荷低、硝化能力弱和易堵塞的缺点，结合曝气生物滤池与人工湿地强化理论的研究成果，自主开发了人工增氧型复合湿地工艺，即预处理+微曝气垂直流湿地+水平潜流湿地。该工艺在处理滇池北岸城郊混合制污水的实践中取得了较好的净化效果。本文将模型试验和示范工程观测相结合，对人工增氧型复合湿地工艺的净化效果和相关机理进行了初步研究，对比分析了不同基质和工况条件下湿地系统的氧传递效率、微生物群落特征，跟踪监测了污染物在整个工艺和各个净化单元的迁移转化过程，以及不同工况运行条件下各净化单元的污染物去除效果，并以示范工程的运行观测结果进行验证。结果显示，
1、人工增氧型复合湿地对不同水力负荷和污染负荷都体现了极强的缓冲调节能力和较高的净化效果。对各类污染物的总去除率分别达到SS94.5％，CODCr71.3％，氨氮72.3％；在进水总氮平均值(10mg/L)浓度下实现了41.9％的总氮去除率，出水总氮均值为5.8mg/L。且在微曝气垂直流湿地和水平潜流湿地净化单元分别出现了同步硝化反硝化现象。提高曝气量有利于提高各类污染物的去除率，在综合考虑成本和处理效果的情况下，建议采用的气水比应为1：1到2：1之间。
2、微曝气垂直流湿地的氧转移速率常数比空白提高了5～7.8倍，在不同的基质中氧转移速率有较为明显的差别。在同一反应器中，相同的温度、压力下，曝气强度越大，氧转移速率常数KLa越大。在曝气强度为0.38m3.(m2·h)-1时公分石基质的模型中氧利用率高于填充其他基质的模型，比该状况下空白的氧利用率高出3倍，选用公分石作为微曝气垂直流湿地的基质从氧转移速率上来看较为实用，从氧利用率和材料成本上来看也较为经济。
3、微曝气垂直流湿地系统内部具有良好的氧化环境，溶解氧浓度随着填料高度的增加逐渐升高，系统中存在着明显的同步硝化反硝化现象，对TN和NH3-N的去除主要发生在40cm以下的填料层。对磷的去除主要发生在底部和表层，以沉积和植物吸收作用为主。目前的间歇曝气运行方式，在降低曝气强度的同时，可以满足湿地系统对氧化强度的需求。
4、曝气条件下微生物活性较高，微生物总量比不曝气条件下高出一个数量级，这是导致其水质净化效果差异的主要原因。不同季节，垂直流湿地微生物的总量随着温度的升高而上升，但优势种组成无明显差异，这说明曝气缩小了湿地系统季节上的差异，即使在寒冷季节，依然保持了较好的净化功能。填料种类对微生物种群的变化影响不大，微生物的总数与优势种基本保持一致。
5、依据人工增氧型复合湿地工艺设计建造的高负荷构筑湿地污水净化技术示范工程，连续运行近一年，运行稳定、效果显著，主要污染物的去除率分别达到了CODCr76.26％、TN83.57％、TP85.43％、BOD566.64％、SS91.23％，其中SS主要在预处理和水平流湿地得到去除，分别占总去除率的60％和30％；有机质和氨氮主要在微曝气垂直流湿地得到消解和转化，分别占了总去除率的40％和35％；TP的去除主要发生在预处理、微曝气垂直流湿地和景观湿地，分别占了总去除率的30％、25％和20％。
以微曝气垂直流湿地工艺为核心的复合湿地系统，首次在工程上将曝气工艺引入湿地系统，实现了曝气生物滤池原理在人工湿地工艺中的创新性应用，大幅提高了人工湿地系统的氧化能力和净化效果，为湿地工艺的发展与推广应用提供了新的思路和技术支持。