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城市河流是一座城市发展的必要条件，在城市景观、文化和环境等方面都具有不可替代的作用。近年来，随着城市现代化的加速，城市内部的河道、河流段受到越来越严重的污染问题，导致部分河流流域水质污染状况加剧，河流环境恶化，河流生态平衡已逐渐失去。城市河流的污染不仅影响着其周围的城市环境，而且会制约城市的经济发展。因此，要刻不容缓地对城市河流水污染进行治理。 本文以安徽省合肥市塘西河为研究对象，设计包括中试反应器和河滩湿地系统的中试工程，对污水处理厂尾水、地表径流等水源进行深度净化。在对塘西河进行周年水质监测的时候发现，该流域TN、TP整体呈现出冬季含量最多，春季逐渐变少，夏季含量最少，秋季逐渐增加的变化趋势，全流域周年TN平均浓度在3.83~9.49mg/L，TP平均浓度在0.04~0.25mg/L，CODMn含量均小于10mg/L，为中试工程中淋滤式叠加湿地提供了设计参数。通过水文监测与现场调查发现塘西河的三级坝对初期雨水、地表径流等具有良好的调蓄能力，三级坝调蓄能力最大值约为40万m3，可以对塘西河不同水位进行调蓄。塘西河全流域水体中TN、TP浓度随河流流向逐渐升高，在汇入方兴湖时浓度达到最大。因此设置庐州大道坝为中试试验点，此处为最后一级调蓄坝，能在暴雨来临时控制流量，待污水全部净化完全之后再排入下游，在此处设置中试工程，将塘西河水进行深度净化之后排入庐州大道坝下，并最终汇入方兴湖中。 针对水体中低浓度磷深度净化问题，以过氧化钙为吸附剂，采用等温吸附、吸附热力学模型和吸附动力学模型的方法开展其对磷酸盐吸附特性研究，讨论了pH、共存阴离子对其除磷过程的干扰能力。结果表明：（1）过氧化钙对磷酸盐的吸附等温线方程符合Langmuir方程，CaO2对磷酸盐的最大吸附量为381.7 mg/g（25℃）；（2）过氧化钙在除磷过程中系统的热力学参数ΔG0＜0，ΔH0＜0，即过氧化钙对磷的吸附作用是一个自发的、放热过程；（3）二级反应速率方程可精准地描述过氧化钙的吸附行为，其吸附速率随着溶液中磷酸盐浓度的升高而升高，经过4min即可达到吸附平衡；（4）过氧化钙在pH=8时除磷效果达到最佳；（5）高浓度倍数的共存阴离子中，CO32-对过氧化钙除磷影响最大，在10倍浓度下可造成吸附量减少14.7％。 设计的中试反应器为柜式三层结构，能同时进行除藻、脱氮和除磷。通过对塘西河周年监测，设计中试反应器进水：CODMn10mg/L、TN10mg/L、TP1mg/L；设计出水：TN<1.5mg/L、TP<0.3mg/L；处理能力：200m3/d；运行形式：淋滤式。除藻是通过高密度筛网进行藻水分离，计算除藻层所需筛网面积为2.21m2；脱氮是通过提供大比表面积填料以及碳源进行硝化反硝化反应实现，计算脱氮层所需填料体积为3.8m3；除磷是通过高效除磷吸附剂，以化学反应的方式对磷进行长期有效的去除，计算除磷层为满足每日除磷量所需填料体积为0.17m3。实际工程实施过程中，中试反应器长、宽为1.5m，高4m，其中除藻层高度1.2m，硝化层和反硝化层高度均为1m，除磷层高度为0.45m。河滩湿地通过增加20%黄沙、10%蛭石拌合中试场地土壤以提高其土壤渗透能力，改造之后土壤渗透系数K=0.28mm/min。 中试反应器运行稳定之后，通过9、10月份的连续监测，发现除藻层高密度筛网对塘西河水中的藻类去除率达到95%；污水进入淋滤式叠加湿地进行脱氮除磷，出水通过水泵均匀的喷洒在整个河滩湿地，通过植物根系吸收以及渗滤作用使其得到深度净化，整体出水中总氮由9.44mg/L降低至2.78mg/L，去除率为70%；总磷由0.25mg/L降至0.09mg/L，去除率为64%。