浮游动物等。微生物是人工湿地系统内污水净化的主体，承担着分解污染的重大功能。微型生物是人工湿地系统内生态环境的主要承建者，是系统内生态持续的最底层生物，也是工程持续运转的基础之一。
其基质系指人工湿地池床中填充的沙砾、碎石或土壤，主要起到支撑高等植物生长，基质表面附着微生物形成生物膜的作用，是人工湿地净化污水的主要部件之一。
人工湿地系统的水质净化功能并不仅仅是基质、植物、微生物各自净化功能简单加合的结果。人工湿地的本质之一就是将基质、植物、微生物以合适的构型和配比组合在一起并形成人工生态系统，从而发挥出“1+1+1>3”的系统效应，达成高效持续的净化效果。
工程中，常将人工湿地的组成分为4套系统，分别是预处理系统、前处理系统、主处理系统和后（末端）处理系统。大多数的人工湿地工程，大都是由这4个系统中的某些工艺组合而来的。
3.3某河人工湿地工艺选择 3.3.1主要处理因子
某河水质净化厂排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，属于低浓度污水，需要进行深度处理。按照排放要求，某河人工湿地主要强化TN的处理（污水厂排放≤15mg/L），传统工艺已经无法进行深度处理。
根据人工湿地N的去除机理，其去除途径一般分为：生物同化、还原为氨、反硝化反应三种途径。其中最重要的未反硝化反应，其所产生的氮气通过底泥的扩散或植物导气组织的运输最终逸散到大气中。另外，生物同化主要是被微生物或植物吸收利用；还原氨最后同样挥发到空气中。
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3.3.2工艺确定
本项目MSBR的出水DO浓度一般高于3mg/L，不利于TN的反硝化反应，不宜采用表流湿地工艺，或将污水直接导入潜流湿地工艺进行处理。
根据潜流湿地的工艺特点，垂直潜流湿地属于充氧型工艺流程，具有较好的富氧作用，能有效去除NH4-N，但由于反硝化反应环境不佳，因此对TN的去除率较低，而水平潜流湿地的水体完全处于填料以下运行，根据检测，其内部DO含量可以达到0mg/L，因此本项目拟以水平潜流湿地工艺为主。为确保反硝化反应所产生的氮和氨能及时脱离，工艺设计时辅助以富氧工艺如垂直潜流和好氧生物塘，以提高氮的去除效果。
因此，本项目拟采用复合式人工湿地工艺组合进行处理。 结合既往工程案例，其工艺流程如下所示：
进水——一级生物塘——一级潜流湿地——二级潜流湿地——二级生物塘——三级潜流湿地——砂滤池——出水
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4.人工湿地设计
4.1处理水量 4.2工艺及流程
复合型高负荷人工湿地 其工艺流程如下所示：
进水——一级生物塘——一级潜流湿地——二级潜流湿地——二级生物塘——三级潜流湿地——砂滤池——出水
4.3进出水指标
指标 进水 出水 CODcr 30 30 BOD5 6 6 TN 10 3.5 TP 0.3 0.3 NH3-N 1.5 1.5 SS 20 20 标准 一级A标准 4.4建设模式
分块分区建设，单套人工湿地处理系统设计为6000-12000m3/d. 本计算书核计总建设面积及相关参数，具体施工图设计时按比率分配。
4.5计算式及计算
参考资料：《人工湿地污水处理工程技术规范》
计算式参考：《Constructed Wetlands and Aquatic Plant Systems for Municipal Wastewater Treatment》、《复合垂直流人工湿地》、《植物碎石床人工湿地污水处理技术和我的工程案例》。 4.6复合型人工湿地面积
本项目主要考虑TN的去除。
参考云南玉溪九溪人工湿地、江西萍乡南坑人工湿地的设计经验，
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结合武汉水生所吴振斌教授《复合垂直流人工湿地》及《人工湿地污水处理工程技术规范》的推荐设计流程，本项目拟采用水力负荷法来进行人工湿地的面积计算。
（1）云南玉溪九溪人工湿地主要处理微污染湖水，入水TN为5.8mg/L，出水≤1 mg/L；入水TP为0.62 mg/L，出水≤0.05 mg/L；水力负荷为0.8 m3/m2.d；（数据来源，汪俊三《植物碎石床人工湿地污水处理技术和我的工程案例》）
（2）江西萍乡南坑人工湿地处理微污染水，入水TN为5.749mg/L，出水为0.49 mg/L；入水TP为0.386 mg/L，出水为0.038 mg/L；水力负荷为0.72 m3/m2.d；（该项目为本项目团队成员设计、实施）
综合上述经验，结合某河人工湿地的水质和用地情况:
（1）某河人工湿地的TN的排放要求是3左右，比既有案例的实际排放稍高。
（2）某河人工湿地的SS排放要求为≤20，比既有案例的实际排放高。
基于以上的实际情况，拟定本项目的水力负荷为1.0 m3/m2.d。即吨水占地面积为1m2。
根据水力负荷推导人工湿地面积的计算式为：
式中：
As——人工湿地表面积，m2； Q——污水的设计处理量，m3； a——人工湿地的水力负荷，m3/m2.d。
As?Q?1000a
经计算，该项目的拟用地面积约50000m2。
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4.7面积比率与分配
参考《植物碎石床人工湿地污水处理技术和我的工程案例》及《人工湿地污水处理工程技术规范》，人工湿地中，湿地池床比率为：
潜流湿地：生物塘：下行流砂滤池=6.2:2.4:1.2
结合某河再生水厂出水情况，其水质满足一级A的要求，SS含量不高，因此对池床配置比率进行优化组合，如下：
潜流湿地：生物塘：下行流砂滤池=6.5:2.5:1 其面积分配确认如下：
项目 潜流湿地 砂滤池 生物塘 配套 约计 计算面积（m） 32500 5000 12500 5000 55000 2备注 土建结构、配套绿化、行道、泵站等 人工湿地的土建结构、配套绿化、行道等会占用10%左右的面积，建议该部分面积利用场内的边角地带以置换生物塘占地，以确保人工湿地净化处理效果。 4.8水力停留时间
潜流湿地的水力停留时间按下计算式计算：
t?式中：
t——水力停留时间，d；
V?? QV——湿地基质在自然状态下的体积，包括基质实体及其开口、闭口孔隙，
m3；
?——孔隙率，%；
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某河流域综合整治PPP项目-补水人工湿地工程
