人工濕地是由人工建造，模擬天然濕地，利用植物和微生物對廢水進(jìn)行處理凈化的系統。
濕地植物為水生植物，水生植物是生活在水中或可以長(cháng)期生活在非常潮濕乃至水達到飽和狀態(tài)的土壤里的維管束植物。按在水域中的不同分布，可分為挺水、浮水和沉水植物三種。人工濕地中的植物作為優(yōu)勢種，最大的功能在于它能直接吸收利用廢水中的營(yíng)養物質(zhì)，同時(shí)還吸附和富集部分水體中的有毒有害物質(zhì)。此外，由于水生植物具有龐大的根系，空氣中的氧通過(guò)葉片最終被輸送到植物的根區，這樣，就為根區附近的微生物群落提供了生存所需的氧。常見(jiàn)的用于人工濕地的水生植物有蔍草、蘆葦、香蒲、燈心草、菖蒲、莎草、茭草、水花生、田邊草、黑麥草、蘭花草和池杉等。美人蕉雖然屬于濕生植物，但也廣泛應用于人工濕地。
人工濕地中的微生物主要起分解作用，在代謝過(guò)程中吸收水體中的有機物和一些無(wú)機物。好氧微生物利用被水生植物輸送到根區的氧分解有機物，最后產(chǎn)生二氧化碳和水，厭氧微生物則在基質(zhì)無(wú)氧的區域分解有機物。
人工濕地對污水的處理過(guò)程，是物理、化學(xué)及生物作用共同作用的結果。基質(zhì)、植物、微生物是人工濕地發(fā)揮凈化作用的三個(gè)主要因素。在污水通過(guò)人工濕地的過(guò)程中，基質(zhì)的吸附、過(guò)濾，植物的吸收、固定、轉化、代謝及濕地微生物的分解、利用、異化等過(guò)程綜合作用，互相關(guān)聯(lián)影響著(zhù)最終的凈化效果。
按照濕地植物的種類(lèi)，人工濕地可分為浮水植物系統、挺水植物系統和沉水植物系統三種類(lèi)型。按水流方式，人工濕地處理系統分為表面流濕地（Surface Flow Wetlands, SFW）和潛流濕地（Subsurface Flow Wetlands, SSFW）兩類(lèi)。
（1）表面流濕地（SFW）
表面流濕地又稱(chēng)自由表面流（free water surface, FWS）。所謂表面流，就是廢水在填料表面漫流，與自然濕地最為接近。這種人工濕地水位較淺，底部含0.2m至0.3m的土壤或其他介質(zhì)提供水生植物著(zhù)根，并種植挺水性植物；由水位控制設施調整約0.1m至0.6m的水深；進(jìn)流水在濕地表層開(kāi)放性流動(dòng)，水流經(jīng)底部土壤層，并與植物的莖、根部接觸，優(yōu)點(diǎn)是設計簡(jiǎn)單，投資少，缺點(diǎn)是負荷過(guò)小，水面冬季易結冰，夏季易孳生蚊蠅。
（2）潛流濕地（SSFW）
所謂潛流，就是廢水在填料表面下滲流，這種人工濕地往往在中間填充約0.4m至0.6m厚的可透水性砂土或礫石作為介質(zhì)，以此支持挺水性植物的生長(cháng)。進(jìn)流水被迫在表層下的砂土、根系及根系間流動(dòng)，水在與基質(zhì)和植物根系充分接觸的同時(shí)被凈化。由于這種濕地的水流一直在濕地內部流動(dòng)，避免了表面流濕地帶來(lái)的蚊蠅、臭氣等弊端，因而衛生條件較表面流濕地好。同時(shí)，潛流型人工濕地的作用位點(diǎn)多，微生物豐富，占地面積小，處理污水效率高，因此這種濕地被廣泛采用。潛流型人工濕地又分為兩種，水平流（horizontal flow）和垂直流（vertical flow）。二者的區別在于后者運用管道、斜度等特殊設計使水流在濕地內部垂直分布，因此垂直流人工濕地的布水更均勻。為了更有效地去除水體中的各種污染物，在原有潛流濕地的基礎上研究開(kāi)發(fā)出了一種新型復合垂直流人工濕地。它由下行流池和上行流池兩部分組成，較好地解決了現有人工濕地的處理局限，對水體中的常規污染物均取得了較為理想的去除效果。
一個(gè)完整的人工濕地污水處理系統由消化池、人工濕地和凈化水再利用池三個(gè)基本部分構成。污水首先進(jìn)入消化池中進(jìn)行預處理。在消化池中，主要由厭氧細菌分解污水中的有機物，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，被分解后的部分物質(zhì)和污水中的顆粒物沉積在池底形成一層污泥層；而比重較輕的油脂類(lèi)物質(zhì)則浮在池面形成一層浮渣層。中間相對澄清的水則通過(guò)輸送管道進(jìn)入人工濕地進(jìn)一步處理。通過(guò)人工濕地的處理，污水中COD、BOD、TN、TP等污染物質(zhì)能夠得到有效去除。
