本文阐述了多级串联人工湿地小试系统的设计,并考察了其对不同水质生活污水的处理效果。实验在户外进行,人工湿地采用三级串联,在传统表面流湿地基础上加以改进,增加湿地的深度使湿地下部形成厌氧的区间,与湿地前处理系统的厌氧塘作用相似。同时采用轻质陶粒作为基质,避免了土壤系统的表面短流现象,多孔的陶粒还可以增加表面积,有利于微生物反应进行。同时,对湿地反应器的结构加以改进。使其可以在保持原有装置得情况下,只需改变水流流向即可改变湿地系统的流动方式,可以用于处理不同类型的废水,有效节省了投资。 湿地系统分别处理不同水质人工模拟的生活污水,实验Ⅰ（2004年4月～2004年7月）污水浓度较低,实验Ⅱ（2004年9月～2004年12月）处理较高浓度污水。在两组实验中COD的最终出水平均去除率分别为90.5%、93.7%;对TN的平均去除率分别为84.3%、72.8%;对PO₄^3-平均去除率分别为92.2%、95.7%;对TP的平均去除率分别为90.0%、95.8%。同时建立无植物的对照系统与第1级湿地进行对比,对照系统与第1级湿地对COD的平均去除率为53.5%、72.9%;对TN的平均去除率为32.7%、53.4%,对TP的平均去除率43.9%、74.8%,对PO₄^3-平均去除率分别为49.5%、86.7%。第1级出水的各项指标去除效果均明显好于无植物的对照系统。 考察植物根系的供氧作用,主要考察了进水、对照系统以及各级湿地出水的溶解氧浓度。系统运行稳定后,第1级湿地水中溶解氧平均浓度为2.67mg/L,高于对照系统的平均浓度2.58mg/L。表明植物的根系有向周围供氧的作用,利于湿地系统对污水净化。 为了考察不同流动方式的人工湿地对生活污水的处理效果,改变第1级人工湿地的流动方式,将表面流变为垂直潜流。在2005年4月～2005年5月期间,第1级潜流湿地对COD、总氮、总磷和正磷酸盐的平均去除率分别为:74.4%:15.7%、68.7%、69.7%,对以上指标的三级出水去除率分别为:95.3%、65.4%、96.3%和95.0%。 以上实验表明人工湿地系统对不同浓度污水均有很好的去除效果,可以有效的处理废水,同时植物存在生长有利于对水质的净化,是一种有效的污水处理技术。