人工湿地技术经过多年的发展已在污水处理中得到了广泛的应用，其存在的问题也逐渐凸显。课题针对目前人工湿地存在的负荷低、易堵塞、易老化缺点，结合曝气生物滤池的相关理论和应用成果，采用曝气垂直流人工湿地柱状模型研究增氧型湿地对受污染河水的净化效能，通过对垂直流湿地进行人工曝气增氧，显著改善湿地的氧环境从而提高湿地系统对污水中污染物的净化效果和处理能力，延长其使用寿命。考查了在高水力负荷7.64m3/(m2·d)和气水比2:1条件下曝气垂直流湿地系统对污染物的去除规律及处理效果。并研究了利用城市垃圾焚烧炉渣和污水厂剩余污泥进行合成烧结制作陶粒填料作为人工湿地的基质，加强湿地对污水中磷的去除能力，提高湿地系统对磷的去除容量，延长系统磷饱和后更换填料的时间，同时为垃圾焚烧炉渣和剩余污泥的资源化利用提供了一个新的方式和方向。还考查了在人工增氧条件下，垂直流湿地系统中氧的利用时空变化规律。　　通过石灰石填料的曝气垂直流人工湿地处理低污染河水的模型实验，在水力负荷7.64m3/(m2·d)和气水比2:1条件下试验结果显示，CODCr的去除率为42.77%，NH4+-N的去除率为80.12%，总氮（TN）的去除率为33.72%，TP和PO43--P的去除率分别为40%和50.24%，CODCr、NH4+-N、TN、TP和PO43--P的出水浓度分别为28.02 mg·L-1、2.62 mg·L-1、9.76 mg·L-1、0.52 mg·L-1、0.35 mg·L-1。该系统对污染物的去除主要发生在下部区域，是微生物主要集中的区域。　　人工湿地柱状模型填料底层的溶解氧消耗最快，这与污染物主要在填料层底部被去除相一致。静态和动态条件下人工湿地填料层各部分溶解氧浓度分别在45min和35min时达到最低值。　　生活垃圾焚烧炉渣和污水厂脱水污泥混合制成陶粒填料去除水体中磷的小试试验结果表明，该合成填料是磷聚高效的吸附剂，并为垃圾焚烧炉渣和污泥提供新型的利用方向。根据Langmuir吸附等温方程计算所得4:1和1:1两种比例合成的填料对磷的最大吸附量分别为27300 mg·kg-1和13700 mg·kg-1，是沸石填料最大吸附量的54.6倍和27.4倍。合成填料磷的解析率低，4:1比例的合成填料磷解析率低于10%，且随着溶液初始磷浓度的升高，磷解析率下降并稳定在5%左右。pH对合成填料吸附磷的影响小，能适应污水的pH范围广；重金属浸出率低，环境安全性能优良。以4:1比例合成的填料作为基质的人工湿地柱状模型结合人工曝气对 CODCr的去除和石灰石填料相当，去除率都在42%左右；对NH4+-N的去除略有提高，去除率为89%；对磷的去除优势明显，TP的去除率为62.375%，PO43--P的去除率为75.9%。　　通过人工增氧和应用除污能力强的填料，可以有效的提高人工湿地对污染物的去除效能，且是经济高效、一种技术可行的方法。