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人工湿地是一种同时兼顾高效性和生态性，满足经济效益和社会效益的污水处理技术。由于目前的人工湿地技术主要是以自然湿地为基础，并以此为基础发展起来的，不可避免带有简单化和粗放化的缺点。一般人工湿地由于缺少预处理及强化处理设施使湿地内部水流分布不均、运行周期短、氨氮硝化不理想及基质对磷的吸附较易达到饱和状态等。
本文研究了以城市生活污水为处理对象的“高负荷水解池—自然复氧/沉淀一体化装置—强化除磷脱氮槽—人工湿地”复合工艺各单元的主要运行特性和工艺参数，并分析了该系统较普通人工湿地在性能上的优势。试验内容及主要结论如下:
1.研究了水解酸化池在水力停留时间为15h、11.25h、7.5h和5h下的运行性能。综合分析CODCr与SS的去除效果，认为水解池对SS和CODCr的去除性能稳定，并确定水解酸化池的最佳水力停留时间为5h。在稳定期中，CODCr和SS去除率分别稳定在30.07％与29.12％左右，可起到降低后续湿地负荷的作用;NH4+-N浓度增长率稳定在2.32％左右。
2.研究了自然复氧/沉淀一体化装置在水力停留时间为1.83h、1.38h、0.92h、0.61h下的增氧率以及对SS的去除性能，确定水解酸化池的最佳水力停留时间为0.61h。污水经一体化装置处理，可保证出水DO稳定在2.5mg·L-1以上，SS降至81mg·L-1左右。
3.在有、无曝气及有、无添加除磷材料的四种组合条件下，分析强化除磷脱氮槽对污染物的去除性能。结果表明，除磷脱氮槽在曝气并添加除磷材料的条件下对污染物处理效果最好，对TP、TN、NH4+-N的去除率最高:1号槽去除率可达到30.98％、14.09％、9.33％;2号槽去除率为29.52％、13.15％、16.82％。1号和2号槽的增氧率分别为42.30％、11.43％。
4.经高负荷水解酸化池、自然复氧/沉淀一体化装置预处理及强化除磷脱氮槽强化处理后，复合人工湿地系统较传统人工湿地在性能上有明显提高。出水CODCr、TP、NH4+-N、TN均达到GB18918-2002一级A标，SS能达到一级B标。其中CODCr浓度沿程均匀下降;SS浓度在水解酸化池中下降幅度最大，在湿地段呈阶梯状下降;TP的去除主要在湿地前1/3段左右、1号强化除磷脱氮槽和湿地中部1/3段，一定程度上克服了一般人工湿地后段完全闲置的缺点;TN/NH4+-N沿程下降且速率稳定，湿地系统中硝化作用和反硝化作用达到平衡，从而使得TN的去除率最大化;增加了供氧机制后，系统中各环节DO浓度基本呈增减交替变化。