随着城市经济的快速发展,城市需水量持续增加,城市水资源短缺形势越来越严峻,开发利用非传统水源对缓解水资源短缺十分重要。住宅区生活污水回用是城市非传统水资源利用的重要途径之一。研究经济适用的生活污水回用工艺,同时解决污泥及臭味问题,对实现住宅区生活污水回用十分关键。本课题基于生物接触氧化工艺,以生活污水处理并达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）城市绿化水质标准为目标,通过实验装置对工艺进行了优化研究,重点研究了生物接触池的合理分段和溶解氧的经济浓度;通过生产性试验,研究了该工艺的污泥减量效果。在实验研究的基础上,结合住宅区生活污水回用的特点,研制了小型一体化设备,跟踪该设备的运行效果,并针对设备的局限性提出了改进建议。本工艺对HRT和DO进行了优化,通过对BOD₅、NH₃-N、浊度和SS去除效果的对比,得出三段式生物接触氧化工艺适用于住宅区生活污水回用的应用需求。三段HRT的最佳比例为4h、2h和2h,气水比分别为30:1、20:1和5:1。此时,在保证出水水质达标的同时,HRT最短,曝气量最小。通过对依托工程的污泥减量效果进行研究,得出该工艺具有明显的污泥减量效果,正常运行的产泥量仅为普通活性污泥工艺的1/10;通过延时曝气实验得出沉积的底泥经延时曝气可以得到进一步的减量。因此,该工艺与小区化粪池联用时,可以保证日常运行不排泥,避免了污泥带来的臭味影响。基于上述工艺试制的一体化设备结构紧凑,占地小,可以实现工厂化加工,避免现场施工对住宅区环境的影响,是住宅区生活污水小规模再生利用的发展方向。但在水质达标的基础上,应完善运行控制的自动化和水质自动监控等附属功能。