（一）基本原理

将潜流型、表流型的人工湿地系统进行串、并联，运用间歇式进水的方式将两种类型人工湿地系统进行优化组合，发挥了单项技术的优势，实现了净化功能互补，达到提高COD、TN和TP的综合去除效果。其主要特征在于：将垂直流与表面流人工湿地按一定顺序串联或并联组成复合人工湿地，充分利用垂直流人工湿地完成对COD和BOD的大部分去除和对生活污水的大部分硝化，利用表面流人工湿地完成对剩余COD和BOD的去除以及NH₃-N的硝化，并通过反硝化作用和水生植物的摄取作用完成对NO₃-N的去除；同时，在表面流和垂直流人工湿地中填充混合基质，从而达到较高的总磷去除率和较长使用寿命。

（二）工艺流程

1）选取砾石、炉渣和沸石作为级配基质，构建由表流型基质床和潜流型基质床组成的4种三级串联基质床组合，设定污水滞留时间为1 h、3 h和5 h。结果表明：不同基质床组合的净污效果存在显著性差异，其中由2个表流型基质床和1个潜流型基质床组成的系统对COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的去除率最高。不同滞留时间的净污效果也存在显著性差异，且污水在系统中滞留时间越长，去污效率越高。尽管，不同基质床组合和滞留时间都对COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P去除率有着显著性影响，然而基质床组合与滞留时间的交互作用对去除率影响却不显著。

2）设计表流型和潜流型的并联和串联，构造多级人工湿地，使湿地的耦联方式呈现多样化，并且选用不同的湿地植物，组合不同的水力停留时间，实现人工湿地污水处理系统的最优化配置。不同耦联方式对COD、TN、TP具有不同的最高削减率，是我们进行针对对象的工程设计的基础之一。

（三）关键技术

组合型湿地是一种新的人工湿地工艺，与单一类型人工湿地相比，它对污染物具有较高的去除效果。目前检索到的专利大都是将垂直流和水平流或潜流和表流直接串联，并没有组合方式上的设计。本发明由单体湿地床子系统、水动力调配子系统和湿地耦联子系统组成。单体湿地床分为潜流型与表流型，内部设置三类基质层，基质中种植水生植物; 水动力调配子系统包括布水与集水系统。表流型与潜流型湿地构成耦联子系统的主体，通过开启不同的调节阀，可形成串联、并联、串并联等不同的处理组合。该系统通过构筑不同类型的湿地床形成不同类别的污水处理单元，再将其优化组合成一个有机系统，多层次分级处理污水，以提高人工湿地的净污能力。经专利及文献检索，目前人工湿地处理污水大都局限于单一的湿地类型。但单纯的表流或潜流湿地系统存在一些问题，表流湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等特点，但存在不能充分发挥基质和植物根系的作用，以及占地面积较大、水力负荷率较小、去污能力有限等缺点；潜流湿地具有对BOD、COD去除效果好、保温性能好、处理效果受气候影响小等优点，但是由于自身的构造，潜流湿地存在供氧不足的缺陷，限制了脱氮效果。就潜流湿地而言，水平潜流人工湿地控制相对复杂，脱氮除磷效果不如垂直流人工湿地；而垂直潜流人工湿地硝化能力虽高于水平潜流湿地，但对有机物的去除能力不如水平潜流人工湿地。如何实现人工湿地污水处理系统的优化配置，提高人工湿地对污水的处理效率，是工程中需要解决的问题之一。湿地耦联技术的突破因此具有广阔的应用前景。