改革开放以来,我国城镇化进程发展迅速,但我国大部分小城镇未能建立完善的污水收集及处理设施,污水不加治理地就近排入自然水体,给水环境带来巨大的威胁。鉴于小城镇生活污水的特点和小城镇的经济状况,小城镇生活污水处理不可照搬大中城市的污水处理工艺。在小城镇建立分散式污水处理设施可实现小城镇生活污水的快速处理,本研究开发出了一种适用于我国小城镇的污水处理技术,即“生物滤池+生物接触氧化池”组合工艺。论文的主要研究工作如下:1)分别通过自然挂膜法和接种法启动反应器。生物滤池采用自然挂膜法启动,系统在启动20天后处理效果达到稳定,COD和NH4+-N去除率分别在55%和40%左右;生物接触氧化池采用接种挂膜法启动,系统在启动20天后处理效果达到稳定,COD和NH4+-N去除率分别在85%和80%左右;对两个反应器内的生物膜进行镜检,可观察到大量菌胶团、丝状菌以及少数草履虫、线虫和肉足虫等指示性生物,这些都标志着反应器启动成功。2)研究水力负荷、气水比和温度因素对污染物去除效能的影响。在单因素试验的基础上得到组合工艺的优化运行工况,即水力负荷为0.125 m3/(m2·h),气水比为12:1,温度为20~25℃;在该优化工况条件下,COD、NH4+-N、TN、TP和SS的平均去除率分别为89.3%、84.5%、70.4%、71.1%和82.8%,出水水质稳定且良好,能够达标排放。3)进行组合工艺抗冲击负荷能力的研究。在发生进水水量冲击时,进水水力负荷由Q0(Q0为设计水力负荷,Q0=0.125 m3/(m2·h))分别增加到1.5Q0、2.0Q0时,出水各项指标均有所升高,但经过12h的恢复,系统出水的COD、NH4+-N和TN均可达到一级B排放标准。4)进行微生物特性研究。生物接触氧化池缺氧段的微生物以黑灰色片状菌胶团为主,生物接触氧化池好氧段内生物膜很厚,颜色呈黄褐色。生物接触氧化池内填料单位表面积的生物量为0.3~0.6 mg,生物滤池内填料单位表面积的生物量只有0.3 mg左右,生物接触氧化池内微生物活性比生物滤池的高。通过比耗氧速率(SOUR)的测定可知,生物滤池和生物接触氧化池下部的微生物活性和比耗氧速率均高于上部。