目前,分散式生活污染源所产生和排放的污水没有经过很好的治理,随意就地排放,最终汇入江河、湖泊或渗入地下等水体,对地面和地下水环境所造成的污染和对水生生态造成的破坏日渐突出。为此,建设部和国家环境保护总局要求对分散式生活废水进行就地处理以达标排放。但就目前我国的经济水平、技术水平、管理水平和人多地少的现状来看,研究开发高效低耗且高度集成、便于管理的分散式污水处理新工艺新设备便成了当务之急。本文研究与开发了活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化反应器,通过曝气动力实现混合液内循环,将组合型填料置于曝气区,使活性污泥法与生物膜法相结合,充分发挥它们各自优势,扬长补短,以达到一个比较理想的污水处理效果。为实现该装置的设备化及广泛地应用于分散式生活污水处理设施的开发设计提供依据,本试验重点考察了该一体化装置的反应区容积比、曝气强度、总水力停留时间和活性污泥污泥龄4个影响因素,确定了反应器的最佳反应控制条件。研究表明:当反应区容积比为1∶1 .21、曝气强度为4.5 m3/(m~2·h)、总水力停留时间HRT=16.7 h、活性污泥泥龄SRT=10 d时,装置运行效果最佳; COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别为90.5%、84.3%、62.5%、73.2%; COD和氨氮达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B标准;总氮和总磷去除率较高,但由于原水属低C/N污水,污水中的氮含量较高,致使出水总氮总磷略偏高,在排放标准上下波动。此外,本文还进行了装置运行稳定性试验研究。结果表明,装置具有良好的抗冲击负荷能力和装置停运恢复能力。在试验基础上,本文推导出该反应器的有机物降解动力学模型,模型的预测精度较高,误差在合理范围内。该活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化装置实现了反应区和沉淀区一体化,故占地面积小,基建费用相对较低;由于采取气升式内循环方式,省掉了混合液回流设备;且该装置稳定性强,传质效率高;故管理方便,运行节能。因此,该装置经进一步的优化,可在分散式污水处理设施中具有良好的应用推广价值。