随着国家大力实施乡村振兴战略,城镇化进程和新农村建设正在迅速推进,农村居民生活水平大幅提高,随之产生的大量农村污水未经处理就随意排放,导致农村生态环境遭到破坏,因此解决农村污水处理问题是我国打造美丽乡村十分关键的一环。本研究以山东省某村污水为例,根据当地气候、村内污水特点和山东省农村污水治理需求,开展处理高效率、运行低耗能、出水高标准、运行维护操作简单且智能化的农村污水处理技术研究,对我国农村因地制宜处理农村污水有一定的实际意义。针对该村农村污水水质、水量的特点,拟采用生物+生态的组合系统来处理该村农村污水,以实现高效节能的脱氮除磷且出水污染物指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准的高标准出水的目标。本工艺将生物处理作为处理污染物的主体部分,生物处理部分的出水进入生态处理部分,进一步深化脱氮除磷。生物+生态的组合处理工艺将两种污水处理方法有机地结合了起来,达到了更高效、更节能、标准更高的处理效果。本文还研究了水力停留时间、曝气量、混合液回流量、外加碳源和PAC的投加量等运行条件对生物生态组合处理系统处理效果的影响情况,确定出生物生态组合系统能够高效率低能耗且高标准出水的最佳运行工艺参数,以及通过微生物群落结构分析对组合工艺去除污染物的机制研究。研究结论如下:（1）通过对山东省某村产生污水的长期水质水量监测发现:该村水量波动较大,污水每日进水量在1.5～32.5m~3/d之间波动,日变化系数高达3.39;该村水质波动也较大,夏秋水质较好,冬春水质差,同时进水的碳氮比（COD/TN）较低,仅为3.3。针对该村污水低C/N、水质水量波动大的特点,综合考虑运行低成本、出水水质高标准、运行维护简单等目的,最终确定以两级A/O生物处理为主体,并组合水平流-垂直流生态处理池作为脱氮除磷的深度处理来处理该村的污水。（2）通过对不同工况下生物生态组合工艺去除污染物的研究发现:不同水力停留时间研究中32h时污染物去除效果最好,NH3-N、总氮、总磷和COD的去除率分别为84.8%、43.3%、76.8%、54.8%,出水中的平均浓度分别为2.9mg/L、12.3mg/L、0.30mg/L、31.1mg/L;不同曝气量的研究中4.0m~3/h时,在较低曝气能耗下NH3-N和COD去除效果较好,去除率分别为91.2%和46.7%,出水中的平均浓度分别为0.48mg/L和12.0mg/L;不同混合液回流量的研究中200%时总氮去除效果最好,去除率为52.5%,出水中的平均浓度为8.1mg/L;不同碳源（乙酸钠）投加量研究中1.25L/h时总氮的去除效果最佳,去除率为60.9%,平均出水浓度为6.7mg/L;不同聚合氯化铝（Poly Aluminium Chloride,PAC）投加量研究中0.55L/h时在较低投加量下总磷的去除效果较,去除率为78.7%,平均出水浓度为0.19mg/L。（3）通过对生物生态组合工艺在最佳工况下长期稳定运行去除污染物的研究发现:NH3-N、总氮、总磷和COD主要在生物处理部分被去除,生态部分实现进一步脱氮除磷以及有机污染物的去除。NH3-N、总氮、总磷和COD的去除率分别为93.0%、65.8%、85.5%、75.3%,出水浓度分别为1.2mg/L、7.0mg/L、0.16mg/L、13.8mg/L,均稳定达到城镇污水处理排放的一级A标准。（4）通过对微生物高通量测序的研究发现:生物处理系统从春季运行到秋季的样本点中,微生物多样性和丰度均有提高;生态处理系统各级处理池内微生物种类和丰度均不同;生物和生态处理系统内的微生物丰富程度大致相当。生物处理系统内的微生物优势菌门主要有变形菌门、蓝藻门、厚壁菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门、酸杆菌门、硝螺菌门等;生物处理系统内的优势菌属为Terrimonas、Sphaerotilus、Trichococcus、Ahniella、Ellin6067、Hydrogenophaga,均属于变形菌门。生态处理系统内的微生物优势菌门主要为变形菌门、蓝藻门、拟杆菌门。生态处理系统内的优势菌属为unidentified-Chloroplast、Pseudomonas、CL500-29-marine-group、Ellin6067、Ahniella,其中unidentified-Chloroplast属蓝藻门,CL500-29-marine-group属放线菌门,Pseudomonas、Ellin6067、Ahniella属变形菌门。本研究通过对两级A/O+生态池的组合处理系统的运行调控和处理效果、运行能耗的优化,选择最佳运行条件,以期为两级A/O+生态池的组合处理系统在工程中的应用和推广提供理论参考。