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我国现行的城市污水处理厂出水水质大多仍属于劣Ⅴ类,出水仍然不能够直接回用,需要进一步净化。由于传统的污水回用技术设施复杂、运行成本高,对于大多数污水处理厂是难以承受的。人工湿地技术正是一种净化效果好、投资小、运行费用低的处理技术,故本文针对污水厂出水可生化性低、出水仍属于劣Ⅴ类的特点,开展人工湿地技术处理净化污水厂出水研究。本文采用模型试验的方法。首先在户外建立人工湿地模型装置,构造两级人工湿地系统。其次,进行人工湿地净化污水处理厂出水的试验研究,研究基质、微生物和植物作用对污染物去除效果,对人工湿地的启动阶段、季节变化、污染物变化、影响湿地净化效果的因素等进行了监测分析研究。主要研究结果如下：(1)在基质和微生物共同作用下,人工湿地系统对污水氨氮、总氮、总磷的平均去除率为68.2%、18.8%、29.8%；人工湿地系统pH值大部分分布在6.5～7.5之间,可以满足微生物的生长环境；溶解氧在0.45～3.74mg／L之间NH3-N的去除率较高,溶解氧在0.45mg／L以内TN的去除率最高,TP的去除率随溶解氧的变化不大,去除率均在较低的水平。(2)在基质、微生物和植物共同作用下,人工湿地系统对污水COD、氨氮、总氮、总磷和大肠杆菌的平均去除率为34.8%、59.3%、72.4%、70.8%和94%,BOD5检测不到；pH值在6.5～8.5之间,系统对污染物有较好的去除效果,可以满足微生物的生长环境；从垂向分层处理效果来看,氨和磷在各层中的效果趋于均匀,并没有出现明显的分层现象。(3)由于污水厂出水碳源不足,影响脱氮的效果,故添加碳源能够提高人工湿地的脱氮效率。在水力负荷HL=0.43m/d, C/N=10的条件下,TN的去除率达到57%,再添加碳源则去除率趋于稳定。在碳源充足(C／N>10)的条件下,水力负荷对脱氮效率的影响较大,水力负荷HL=0.43m/d较适合。(4)生物塘好厌氧状况对人工湿地系统TN去除率有影响。当秋冬季人工湿地对TN的去除率很低的时候,平均去除率在25%左右,当生物塘改为厌氧塘时,进入冬季人工湿地对TN的去除率可达到45%,提高20个百分点。但对TP的降解效果无明显变化。(5)两级人工湿地组合对污染物有较好的净化效果,二级在一级人工湿地系统处理的基础上可以提高去除率20%～30%。