近年来,随着农村经济的快速发展,农村生活污水排放量日益增加,使农村地区环境状况日益恶化,直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康。国内对于农村生活污水的处理工艺做了很多研究,其中快速渗滤土地处理系统（Rapid Infiltration Land Treatment System简称RI系统）因其工艺灵活、投资省、能耗小等特点而更适用于农村生活污水的治理。但是,从目前已有的工程实践来看,RI系统在其长期运行过程中容易发生生物堵塞,导致系统运行寿命缩短,且污水处理效率也随之降低,严重限制了RI系统的推广及应用。本研究通过建立微生物生长与孔隙率变化之间的数学关系,构建了间歇式污水投配方式下滤床内生物堵塞发展与污水处理效率之间的耦合模型,并通过独立第三方试验结果对所构建的生物堵塞耦合模型进行验证。模型评价值显示,基于Blazejewski提出的渗透率-孔隙率数学公式的耦合模型的模拟效果最好,能够较好地描述快速渗滤系统中生物堵塞的发展规律。模型理论研究结果表明,在污水定时投配模式下,水力负荷（HLR）、进水污水浓度或投配频率（DF）的增加均会加速生物堵塞的发展。其中,进水污水浓度可直接影响进入滤床中的有机物量,对生物堵塞发展的影响最大;其次是HLR,而DF则通过影响污水在滤床中的停留时间来间接作用于微生物的生长活动,对生物堵塞的影响最小。在污水适应性投配方式下,提高瞬时水力负荷（瞬时HLR）、进水污水浓度或控制点埋深（SP）也会促进微生物的生长。其中,进水污水浓度对生物堵塞发展的影响最大,瞬时HLR次之,而SP则通过调节污水投配过程中投配次数及每日综合投配时长来影响微生物生长活动,对生物堵塞的影响最小。综合来看,进水污水浓度是影响滤床生物堵塞的主要因子,在投配前对污水采用预处理措施对于减缓堵塞发展十分必要。微生物生长在加速堵塞发展的同时也会影响滤床对污染物的去除效果。对于出水COD而言,HLR或进水污水浓度的增加都会导致出水COD浓度的升高,而定HLR下DF的增加则会降低其出水浓度,主要是因为HLR或进水污水浓度的增加提高了对滤床污水处理效率的要求。而同一HLR下DF的增加意味着瞬时HLR的减小,导致污水在滤床中的停留时间增加,从而提高滤床的污水处理效率。三者的本质区别在于不同因素影响下增加的微生物量能否满足对增加的有机负荷去除需求。对于NO₃^--N而言,HLR或污水浓度的增加都会导致其出水浓度的降低,而DF的增加则会导致出水NO₃^--N浓度的增加,主要原因是增大HLR或污水浓度使得进入滤床中的有机物量增多,促进反硝化的进行。与此相反,定HLR下DF的增加意味着瞬时水力负荷的减小,导致污水在滤床中的停留时间增加,同时微生物处于生长与死亡时间的比例也会随DF的增加而增大,促进了硝化菌的生长,进而导致出水NO₃^--N浓度的升高。本文在探究生物堵塞演变规律及滤床污水处理效率的基础上,还进一步研究了二者之间的动态关系,研究结果显示:在堵塞发展初期,滤床对有机物及NH₄⁺-N的去除效率随着微生物量的增长而逐渐升高;但当微生物量增加到严重堵塞孔隙时,孔隙率的降低会使大气对滤床的复氧能力减弱,从而导致对NH₄⁺-N的去除能力也会相应的逐渐减弱。