人工濕地多用于生化尾水、農(nóng)村生活污水等低污染水體的深度處理。低污染水C/N比低，采用的深度脫氮工藝，該過程通常需要外部碳源。常見的外部碳源包括液態(tài)碳源和固態(tài)碳源：液態(tài)碳源效率更高，但會增加人工濕地的處理成本，并可能造成二次污染問題，因此不適合人工濕地。固體碳源是常用的天然纖維材料，如秸稈、玉米芯等，經(jīng)濟且具有緩釋性能，但存在緩釋速率不穩(wěn)定的問題。為了使天然碳源更適合人工濕地，將天然玉米芯與大孔物質和粘結材料改性復合，形成緩釋碳源填料。
緩釋碳源填料主要由滲透性較高的大孔物質、粘結材料、改性玉米芯和牡蠣殼粉混合制成。干料混合均勻。加水和濕混，直到混合物的顏色一致并均勻分散。定型脫模后，在通風陰涼處固化制備緩釋碳源填料。填料粒徑為10~30mm，改性玉米芯通過1%~2%體積濃度。堿性雙氧水在90℃~100℃恒溫水浴2~3h中改性制備。
玉米芯的主要成分是纖維素、半纖維素和木質素。改性處理破壞木質素保護層，改變纖維素晶格結構，促進纖維素酶解，增加纖維素的釋放。通過對改性條件的控制，可以達到高效穩(wěn)定釋放碳源的目的。高效緩釋碳源改性玉米芯結構松散，表面積增大，孔隙率增大，粒徑8-12mm，密度0.3-0.6g/cm3。與無機顆粒交聯(lián)結合制成的緩釋碳源填料，比表面積26.8~33.5m2/g，孔隙率41.2%~45.3%，堆積密度1.12~1.33g /cm3，均優(yōu)于傳統(tǒng)填料，形狀更規(guī)則，具有緩釋碳源的優(yōu)點。將它們應用于低污染水體人工濕地，可以解決濕地水C/N比低的問題，有效提高人工濕地的脫硝效率。適用于人工濕地的理想填料。
根據(jù)水流方向，依次設置調節(jié)池、垂直流人工濕地和水平潛流人工濕地系統(tǒng)，并在濕地中部施緩釋碳源填料，起到補充作用。微生物反硝化所需的碳源，為微生物提供更多的碳源成長空間。通過人工濕地處理農(nóng)村生活污水中試，COD去除率為84.2%，NH3-N去除率為86.9%，TP去除率為91.7%，污水中污染物總體為移除。去除效果顯著。人工濕地采用二次復合形式。通過緩釋碳源的應用，有效解決了人工濕地微生物反硝化過程中碳源不足和基質對污染物吸附能力差的問題，緩解了人工濕地基質堵塞問題，改善出水水質，打造美麗新農(nóng)村。
