人工湿地技术是一项建造和运行费用低、水质净化效果较好的污水资源化生态工程技术，其水力学因素对于系统处理效果的影响较大，国内对于人工湿地系统内部机理，特别是对不同水流方式的对比研究较少。目前湿地的构建设计往往主要借助传统经验公式和实际工程经验。在实际运用中，影响了人工湿地净化功能的有效发挥。为此本文对人工湿地系统的重要水力学问题和优化设计进行了较全面地研究，最终选择三种主要的水流方式和五种基质组成六组不同的搭配做对比。 六组搭配由表面流、潜流和垂直流三种组成，分别是：垂直流和垂直流组合，垂直流和潜流组合，垂直流和表面流组合，潜流和垂直流组合，潜流和潜流组合，潜流和表面流组合。三种水流方式整体都呈现缺氧状态，垂直流有较高的DO和污水与微生物良好的接触环境。因此垂直流系统对总氮和COD的去除效果最高。潜流湿地主要限制因素是DO不足，而表面流湿地污水与基质接触不足，水体暴露在外面，还会孳生一定的蚊蝇，因此，垂直流的水流方式是最佳的处理方式。 基质采用当地常见的物料，通过试验发现，炉渣在处理污水中磷素污染有很强的吸附能力，相比其他基质有较强的稳定性，在污水中磷负荷为5mg／L的污水中，可以稳定的吸附3个月以上，在基质吸附饱和后，可以通过改变水体的pH，使基质中的磷释放，使基质的活性还原。