本文通过对人工土壤快渗和人工湿地的理论研究和应用研究的基础上，提出了“人工土壤快渗与人工湿地组合工艺”。根据对组合工艺的小试和中试研究，探讨了组合工艺的污染物去除机理；量化了人工土壤快渗技术作为系统前处理对组合工艺系统的贡献，重点研究组合工艺的两个关键因素一水力停留时间和防堵塞技术；通过组合工艺中试实际运行，对运行方式和不同填料选择进行了有效的探索。 本研究首先在实验室小试的基础上，对系统中各污染组分的出水浓度与水力停留时间之间的类指数关系以及人工湿地堵塞原因进行探索。 系统中各污染组分的出水浓度与水力停留时间之间的关系严格地说，是一种关系，它实际是一条直线和一条负指数曲线叠加而成，而并非纯指数关系。是否可以用一级反应动力学方程近似替代，应视具体情况综合考虑基质浓度、基质饱和常数、最大比降解速度等对拟合程度的影响。 系统实际运行过程中，产生堵塞的作用比较复杂，主要是悬浮物的截留、吸附作用，可以使控流层10cm的厚度范围内在三天之内就会产生较大的堵塞。因此，可以认为悬浮物的截留、吸附常常是造成系统表层堵塞的主要原因。 其次对作为组合工艺预处理的人工土壤快渗进行了探索，量化了其对系统的贡献，并对其在系统中良好运行的相关参数进行了初步确定。 通过采用人工土壤快渗作为人工湿地的预处理，有效的改良了传统湿地处理工艺。经过预处理后的出水良好，稳定运行周期长，对COD<,cr>、NH<,3>-N和TN的去除率较高；更因为人工土壤快渗对污水独特的去除功能，使得进入湿地的入水水质得到了很好的改善，从而营造了更加适合湿地微生物的生长环境。 人工土壤快渗作为人工湿地的预处理对COD<,cr>，有较好的去除效果，最高达到85.63％：对NH<,4>-N、TN的去除率均在35％以上。 进而通过对组合工艺中试的构建和运行方式的探索，进行了组合工艺的构建，处理后的出水达标，稳定运行周期长，对COD<,cr>、NH<,3>-N和TN的去除率较高；因为生物填料的加入，微生物生长环境得到有效改善，微生物种类增多，微生物量增大。通过对人工土壤的构建和运行方式的探索，进行组合工艺的构建。采用人工土壤和组合复氧方式的选择，使得组合工艺系统的氧恢复能力增强，过水速率提高，有效的解决了堵塞问题。 采用不同复氧方式进行的运行方式的研究表明：组合工艺系统采用干湿交替和增设通气管的组合复氧方式取得了良好的复氧效果，稳定运行以后BOD<,5>和NH<,4>-N浓度变化作为耗氧量的计算基准得出的系统组合复氧速率分别为6.7g/m<2>·d和12.8 g/m<2>·d。系统组合复氧方式的优点还在于其对系统复氧的纵深比较大，整个包气带均可以得到比较充分的复氧，而植物根系的复氧一般仅限于植物根系所达范围；好的复氧效果使得系统内微生物的活性很高，有机污染物可以很快地被降解去除；使得系统内好氧带及厌氧带有机结合，保障了系统内硝化作用和反硝化作用的顺利进行，加强了系统对氮的去除能力。 工艺中构建的人工土壤中含有生物填料，因此工艺启动阶段不需要投加驯化微生物所需的营养物质，微生物就容易繁殖；生物填料的加入，有效的改善了人工土壤的微生物环境；丰富了微生物的种类与数量。所填加的填料的颗粒粒径一般为5～10mm，填料高度为10cm；工程正常运行后，生物填料上生长有大量微生物，并有观察到丝状菌的存在。 最后，通过将近一年的室内小试和9个月的中试研究，人工土壤渗滤+人工湿地联合工艺系统的对污水取得了良好的处理效果，并在防堵塞、强化复氧、改善微生物生境方面取得了很大的进展，在实际工程应用中也取得良好的处理效果。