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本文采用改进的三级串联垂直流人工湿地污水处理系统,对我国北方城市大连市的城市污水处理厂二级生化出水进行深度处理研究。2006年11月～2007年12月期间,考察不同季节和运行方式对人工湿地深度处理城市生活污水效果的影响。2008年1年～2008年2月期间,研究人工湿地（间歇运行,停留时间8h）作为城市生活污水二级处理单元的可行性,考察了该系统对较高污染负荷城市生活污水的处理效果。不同季节气候条件下（夏季、冬季和初春）,该系统中各污染物的脱除效果受进水负荷影响显著,受季节和温度影响较小。COD和TP各季节进水负荷较稳定,脱除率分别在80%和95%以上,出水水质分别好于《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的Ⅰ、Ⅲ类标准的15 mg·L-1和0.2 mg·L-1。由于冬季NH3-N和TN的进水负荷升高,出水水质只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B类水质标准。不同间歇运行停留时间（停留时间8h、16h）条件下,由于浸泡作用TP从基质重新溶于污水中,脱除效果随着停留时间延长而明显下降,而COD和NH3-N的脱除效果则略有升高,在不影响系统整体脱除效果的前提下,应该采用较短的间歇停留时间（停留时间8 h）,该运行方式下COD、TP和NH3-N出水水质分别优于《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅰ、Ⅲ和Ⅴ类水质标准。该系统在冬季间歇运行（停留时间8 h）方式下,分别对污水处理厂初沉池出水和二级生化处理出水两种污染物负荷原水进行处理。深度处理二级生化出水时,各污染物的出水水质均好于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A类水质标准;处理初沉池出水时,各污染物的出水水质仅达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B类水质标准。多级串联垂直流人工湿地污水处理系统对我国北方城市大连市春柳河污水处理厂二级生化出水中的较低浓度的COD、TP、TN和NH3-N具有显著的净化效果,能够防止和解决水体富营养化现象,在污水回用、生态修复、景观建设、水资源保护等领域作用巨大,是一种切实可行的污水三级处理技术,但是以该人工湿地系统代替传统二级生化处理单元尚不能达到理想的处理效果,其脱除能力的提高有待进一步研究。