人工湿地主要由湿地基质、植物、微生物等组成，在人工湿地污水净化过程中，基质、植物和微生物三者相互联系且互为因果，形成了一个共生系统，利用基质-微生物-植物的物理、化学和生物的三重协同作用，通过基质的过滤、吸附、共沉、离子交换，植物吸收和微生物降解等来实现对废水的净化。

二、工艺流程

污水处理厂出水经过缓冲布水区，进入主体人工湿地系统，在流经人工湿地系统时，经过物理截留、化学沉淀及生物降解等作用去除大部分污染物，然后出水进入好氧塘，同样经过物理、化学及生物等作用后，进一步净化污水。最后，经净化后的水流入关沟河，作为景观用水。

三、关键技术

1、北方人工湿地填料、植物筛选技术

1）选取粉煤灰陶粒、砾石、沸石、石灰石四种基质，通过对吸附动力学、pH值条件影响、对氮磷的等温吸附及解析等特性的研究，对氮磷吸附性能进行对比研究，研究结果表明，沸石、石灰石、粉煤灰陶粒、砾石等四种基质均表现出了较好的对氮、磷的吸附效能；

2）综合考虑脱氮除磷能力、耐寒性、根系的发达程度、景观效果、经济价值、地域适应性及生态系统平衡性和生态安全性等因素，筛选采用芦苇和香蒲作为人工湿地系统的主打植物；

2、北方人工湿地最佳工艺条件确定技术

通过对水平、垂直潜流人工湿地的不同水力负荷、不同基质深度、不同过水面积等条件下对污水中氮、磷、碳等污染物的去除效果进行研究，确定最佳的人工湿地构造及运行参数。

3、北方人工湿地冬季运行中氮磷高效去除技术

设计人工湿地曝气装置系统，通过设置不同曝气时间，对人工湿地系统中微生物生长情况、对污水中典型污染物的去除效果等进行研究。研究结果表明，运用底部曝气装置对湿地内部进行充氧不仅加速了湿地内部好氧菌的生长，而且提高了湿地内部处理水的温度，通过人工湿地底部曝气，提高了湿地冬季主要污染物的去除效果。