人工湿地是近二十年来兴起的污水处理新工艺，是一种人工建造和监督控制的，与沼泽地相似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。目前，人工湿地废水处理工艺主要有4种形式，即表面流工艺(SFW)、地下潜流湿地(SSFW)、垂直流湿地(VFW)和潮汐流湿地(TFW)。本研究将垂直流湿地系统与表面流湿地系统这两种不同类型的湿地组合起来作为一种新的污水处理工艺，使二者的优势互补。 通过构建水力停留时间短、水力负荷高、占地面积小、处理效果好的人工湿地处理系统，研究水力负荷、水力停留时间(HRT)和不同季节对该组合工艺COD、BOD5、TN、NH4+-N、TP去除效果的影响，并采用间歇流运行方式与连续流运行方式，比较它们之间处理效果的差异。探讨垂直流－表面流复合人工湿地系统对城市污水的净化机制以及净化效果与条件变化之间的关系，为复合人工湿地净化污水找到一个合适的运行条件，从而为复合人工湿地在我国的推广与应用提供依据。 研究结果如下： (1)水力负荷对垂直流系统污水净化效果有明显影响。不同水力负荷下，垂直流系统对COD、BOD5去除率的差异不大，其最大的去除率分别为：72.92％、81.32％，对TN、NH4+-N、TP去除率的影响则比较显著，其中水力负荷为0.4m3/m2·d和0.8m3/m2·d时的处理效果明显好于水力负荷为1.6m3/m2·d和3.2m3/m2·d的处理效果。因此，在系统的实际运行中，从处理效果、处理水量、投资运行费用等方面考虑，采用水力负荷为O.8较为合适。 (2)间歇流运行的垂直流系统与连续流运行的垂直流系统比较的结果表明，间歇流运行对垂直流系统污水TP净化效果没有明显的影响，而在低水力负荷下(0.8m3/m2·d)间歇流运行对垂直流系统污水COD、BOD5、TN、NH4+-N有显著改善，在水力负荷为0.8m3/m2·d的时候，间歇流运行在COD、BOD5、TN、NH4+-N的去除率上分别比连续流运行高：30.01％、6.5％、34.02％、19.19％；在水力负荷为1.6m3/m2·d时，间歇流运行在COD、BOD5、TN、NH4+-N的去除率比连续流高：0.94％、8.5％、19.4％、-14.1％；在水力负荷为3.2m3/m2·d时，间歇流运行在COD、BOD5、TN、NH4+-N的去除率比连续流高：6.6％、18.2％、6.35％、0.36％。因此，在低水力负荷下通过间歇流运行对有机物和氮的去除上效果显著。 (3)HRT对复合系统COD、BOD5、TN、NH4+-N、TP的去除率有明显影响。当表面流人工湿地的HRT为48h时，复合系统对COD、BOD5、TN、NH4+-N、TP的去除率达到最大，分别为：82.82％、85.18％、56.97％、84.11％、76.57％。但当HRT=24h时，复合系统对COD、BOD5、TN、TP的去除率与HRT=48h时的去除率无显著差异，因此，从综合处理效果和运行效率方面考虑，采用HRT=24h较为合理。 (4)碳源对复合系统TN的去除影响较大。通过使部分未经垂直流系统处理的污水进入表面流人工湿地作为内碳源，当表面流人工湿地进水C/N=2.28时，复合系统对TN的去除率最大，达到69.70％。 (5)季节变化对复合系统污水净化效果也有一定的影响。从季节变化对复合系统TN、NH4+-N、TP去除效果的影响来看，夏秋季节的去除效果好于冬春季节，而对COD、BOD来说，季节变化的影响则不大。