本研究背景为2005年江西省重大科技招标项目“利用天然河道和人工河道处理生活污水的研究”。本文通过正交试验分别研究了水力停留时间、生物激活剂投加量和曝气量对模拟河道中CODcr、NH3-N和TP去除效果的影响。研究了优化工艺与生物膜联合作用下对各指标的去除影响。分析了生物修复技术的可行性、优越性。其中，主要研究如下： （1）通过模拟河道正交试验，得出如下结果：对CODcr的最佳运行工艺为停留时间3d，溶解氧水平＞5.0mg/L，生物激活剂投加量5mg/L。其中水力停留时间对CODcr的去除影响最大；对NH3-N的最佳运行工艺为溶解氧＞5.0mg/L，水力停留时间3d，生物激活剂投加量3mg/L，其中溶解氧对NH3-N的去除起最大影响；对TP的最佳运行工艺为溶解氧＞5.0mg/L，水力停留时间3d，生物激活剂投加量4mg/L，溶解氧是第一影响因素。通过综合分析得出对三指标的综合效果最优工艺为水力停留时间3d，溶解氧＞5.0mg/L，生物激活剂投加量为3mg/L。单因素优化后得出本试验条件下的最优工艺为：水力停留时间=3d、溶解氧=4.0mg/L、生物激活剂投加量=3.0mg/L。最后得出优化工艺试验结果为对CODCr平均去除率76.11％；NH3-N平均去除率35.99％；平均TP去除率41.51％。 （2）模拟试验得出的优化工艺与生物膜联合作用，结果如下：联合工艺对各污染指标的去除效果均优于单独试验和无生物膜时的试验结果。其中对CODCr平均去除率80.97％；NH3-N平均去除率41.59％，；平均TP去除率53.87％。说明增加生物膜能够有效的增加对各指标的去除率。 （3）通过经济分析得出，在河道中处理生活污水基本不占地，土建费用极少，可以节省大量建设资金。单位水处理总费用为0.40元/m3，其运行费用与一般城市污水处理厂相当。