人工湿地是近年发展起来的新型节能污水处理技术，以其独具的优点，受到越来越广泛的重视。本研究采用酸化-人工湿地技术处理生活污水，系统考察了该系统的效能、微生物活性以及运行模式，并对寒冷地区人工湿地越冬运行及低温下的运行性能进行了初步研究。 　　酸化预处理采用折板式厌氧反应器(ABR)，内设弹性立体填料。利用好氧剩余活性污泥进行预挂膜，可以充分发挥兼性菌的生理特点，无须曝气，18℃条件下可在两周内启动成功。在ABR酸化反应器的不同格室中，生物量分布明显不同，高化学需氧量(COD)负荷对应着高生物量。 　　冬季运行结果表明，低温对酸化反应影响较小，水温低至小于5℃仍能产生较高的处理效率。酸化反应器沿水流方向不同格室中微生物INT-DHA呈递减趋势，高营养对应着高活性。酸化菌INT-DHA不受低温影响，微生物INT-DHA高，代谢能力强，COD去除率高。COD与HRT之间的关系符合一级反应动力学模式。通过重回归分析，COD与挥发性脂肪酸(VFA)、INT-DHA、挥发性固体(VSS)和HRT相关性明显，并建立了其间关系的重回归模型。 　　人工湿地填料采用石灰石、火山渣和砂。火山渣多孔、比表面积大，是微生物附着栖息的良好填料。石灰石不仅可以缓解酸化出水的pH值，在磷的去除中也起到了关键作用。 　　首次提出了两级逆向垂直潜流的概念。一级湿地为逆向垂直潜流，水流从底部呈升流式运动，可以最大限度地减小酸化出水的气味和蚊蝇滋生。二级湿地为垂直潜流，水流从湿地顶面下行。 两级人工湿地间歇运行中产生的大气复氧弥补了植物根系放氧的不足。不同间歇周期下，一级湿地COD去除率50﹪-70﹪，NH4-N去除率50-60﹪。人工湿地中的植物作用随年度递增，但季节性运行的前期由于系统中积存植物残体，在一定时期内会影响COD的去除。 人工湿地中微生物INT-DHA受温度变化影响较大，同时受污水中的营养物水平影响，高营养对应着高活性。且活性存在空间和时间变化特征。在湿地表层和根系密集区，微生物活性高于深部，呈现沿流程递减的特点。以传热学理论为基础，通过人工湿地热力学分析，进行了人工湿地热平衡计算和保温层厚度的确定，并据此采取了保温措施，使得人工湿地得以安全越冬。