近年来,人工湿地处理技术逐渐成为处理富营养化水体的核心技术。由于人工湿地污水处理技术是一个高效、简易、低耗的处理技术,且具有审美价值,符合小型分散的污水处理系统的国际环保理念,值得促进中小城镇的推广。当前人工湿地系统中诸多因素影响并制约着污染物的去除效果,针对这种现状,本试验提出采用在填料表面接种活性污泥的生物强化方法,为了提高人工湿地中污染物的净化效果。本课题的研究对象为垂直流人工湿地系统,采用生物强化人工湿地技术对比分析在不同水力负荷、不同填料层深度下污染物的去除效果,以及微生物量、溶解氧、pH和温度对人工湿地系统的影响,对接种污泥的生物相以及湿地系统的微生物形态进行分析研究。在不同水力负荷条件下对比研究分析两系统中COD、TP、NH4+-N及TN的去除率,确定本试验的最佳水力负荷条件。水力负荷的范围为0.2m3/(m2·d)～2.5 m3/(m2·d)之间,试验结果表明,COD和TN的去除率随水力负荷的增加先增大后降低,NH4+-N与TP的去除率随水力负荷的增加逐渐递减。生物强化技术对人工湿地COD的去除有显著的增强作用,对TP的去除有小幅度的促进,但对氨氮、总氮去除效果的改善较弱。综合考虑两系统中四个指标的变化趋势,确定本试验的最佳水力负荷条件为0.6 m3/(m2 ·d)左右。在最适水力负荷(0.6m3/(m2·d))的条件下,讨论了不同填料层深度对COD、总磷、氨氮及总氮的去除率的影响,试验结果表明,通过增加填料层的深度,两系统污染物的净化效果可以得以提高。研究了在不同填料层深度下两系统中微生物量的沿程分布情况。结果表明,两组湿地系统中微生物的脂磷含量沿垂直方向逐渐减少,湿地上层空间的微生物量高于下层,且生物强化系统中微生物量多于对照空白系统。微生物量与COD的去除效果基本呈现正相关趋势,氮、磷的去除与微生物量之间不存在显著相关性。湿地微生物量不能完全反映微生物的生理活性,其与污染物净化能力的关系是受温度、微生物、植物以及基质等综合因素的影响。通过研究分析溶解氧、pH、微生物量以及温度对两湿地系统污染物去除率的影响。结果表明,两系统内部溶解氧浓度沿填料层深度先递减后增加。生物强化系统中溶解氧浓度小于空白对照系统。湿地系统对污染物的去除主要是在中上部区域。pH值沿水流方向逐渐呈现出下降的趋势。生物强化系统内部pH值低于空白对照系统。污染物去除的适宜pH范围约为7.5~7.8之间。温度的变化与两湿地系统对COD以及氮的去除效果的变化趋势相一致。温度的升高未改变湿地床的除磷效果。对两湿地的系统内部生物相进行分析研究,结果表明,微生物的种类及数量并未表现出较大差别,生物强化技术可使微生物量相对丰富。两系统上层原生动物多于下层。试验结果表明,利用生物强化技术修复富营养化水体可以取得较好的处理效果,其运行成本较其他工艺也有明显优势,在技术和经济上都是可行的。