1、氮、磷的去除:污水中的氮包括无机氮和有机氮。无机氮包括氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐:有机氮包括尿素、氨基酸、嘌呤和嘧啶。其去除途径包括基质的吸附、过滤、沉淀、挥发、植物的吸收和微生物硝化、反硝化作用。污水中的磷包括有机磷和无机磷。其去除途径主要包括微生物同化、基质吸附、植物吸收及污泥沉淀。研究均表明,污水中磷的去除是以基质吸附及污泥沉淀为主。
2、有机物(BOD、COD)的去除:微生物在具有巨大比表面积的土壤颗粒表面形成一层生物膜,当污水流经土壤颗粒表面时,不溶性的有机物通过基质的沉淀、过滤和吸附作用被截留,然后被微小生物利用:可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及微生物的代谢过程而被分解去除。
3、悬浮物的去除:悬浮物(SS)的去除主要通过基质的过滤、污泥沉淀及根系附着来完成。为防止在进水口附近发生堵塞,进水前应设置预处理以降低总固体浓度,一般设置沉淀池即可。
4、重金属的去除:金属离子去除机理主要有:植物的吸收和富集作用、土壤胶体颗粒的吸附、悬浮颗粒的过池和沉淀,人工湿地对污水中重金属去除是通过植物、微生物、土壤基质等组成成分共同起作用的。