近年来，渭河水质污染严重，加重了渭河流域内水资源供需矛盾，成为制约陕西经济发展的重要因素之一。在渭河的众多支流中，皂河污染最严重。因此，皂河的污染控制对于改善渭河水环境意义重大。2010年底，位于西安市北郊皂河入渭河河口处的人工湿地示范工程建成。该示范工程将垂直潜流、水平潜流、自由表面流三种基本湿地类型组合成垂直潜流-水平潜流、水平潜流-自由表面流、垂直潜流-水平潜流-自由表面流、自由表面流-自由表面流4种不同组合工艺的人工湿地，并采用连续进水的运行方式。本文通过对比4种不同组合工艺人工湿地对皂河河道中COD及BOD的去除效果，以确定推荐在该示范工程使用的人工湿地组合工艺。结果表明：“垂直潜流-水平潜流”组合工艺对COD的净化效果最好，去除率为65.2±13.5%；“垂直潜流-水平潜流-表面流”组合工艺对BOD的净化效果最好，去除率为91.4±7.8%。本文着重分析了基质填料、季节变化等因素对该示范工程对于皂河河道中COD及BOD去除效果的影响。结果表明：炉渣与豆石混合填料对COD及BOD的去除效果最好；在连续进水的条件下，为保证人工湿地长期运行，豆石与砾石混合填料则更合适；COD及BOD的去除率亦随季节气温升高及湿地内植物的生长而逐渐升高。本文采用一级动力学模型分别对“垂直潜流-水平潜流”、“垂直潜流-水平潜流-表面流”组合工艺对COD及BOD的净化进行了数值模拟，解析不同组合工艺人工湿地对皂河河道中有机物的净化规律；通过对人工湿地内的生态结构进行浅析，表明该示范工程在有效净化皂河有机污染的同时，还可改善生态环境。