随着社会对污水处理的高度重视，目前大量的污水处理厂正在中小城镇被投资、建设。如何在低投入、少占地、方便运营管理条件下保证出水水质，是所有乡镇政府的共同目标。前置反硝化生物滤池（BAF）工艺以其特有的优势满足了污水处理发展的需要，正逐步建成并推广使用。该工艺集物理过滤、生物处理于一体，具有占地面积小、基建投资省、处理效果好等显著优点。按照试验设计要求，采用火山岩滤料作为生物填料，用前置反硝化BAF工艺，以哈尔滨工业大学二校区生活污水为处理对象，对该工艺系统去除化学需氧量（COD）、氨氮及总氮（TN）的效能进行探讨，并对沿滤料层高度的氨氮、硝态氮和亚硝态氮等进行检测比较，探究脱氮机理，为该污水处理工艺实际工程应用提供理论指导。回流比和水力负荷对该工艺去除污染物影响显著。试验结果表明，适合该系统的最优回流比为100%，最优水力负荷为2.02m/h。并在此条件下运行装置，试验得出，COD、氨氮及TN去除效能均表现良好，去除率分别为87.50%、95.37%和59.93%。且COD和TN的去除主要发生在厌氧反应柱中，去除率分别为61.78%和53.06%，而氨氮的去除主要依靠好氧反应柱中的硝化过程来实现。研究溶解氧（DO）和pH沿程变化规律发现，DO浓度在厌氧反应柱中逐渐减小，好氧反应柱中逐渐增大，pH则恰好与之表现出相反的趋势。研究含氮化合物沿滤料层高度转化规律发现，好氧反应柱中，氮元素在氨氮与硝态氮之间进行相互转化，对TN去除贡献较小；TN的去除主要发生在厌氧反应柱中，且存在着同步硝化反硝化和厌氧氨氧化现象。试验采用气、水联合反冲的方式进行反冲洗。反冲洗后，COD和氨氮的去除效能均出现短暂的下降，并在6h后恢复正常并趋于稳定；且反冲洗对系统去除氨氮影响较小。