三峡库区重庆段城镇污水细砂含量高且粒径偏小（平均粒径＜250μm，属于特细砂），导致污水处理厂普遍存在动力设备磨损严重、活性污泥有机组分偏低、出水水质波动和剩余污泥产量高等系列问题，并对库区脆弱水体环境构成严重威胁。关于污水中细砂的研究较少，特别是三峡库区重庆段更加缺乏相关研究。论文结合重庆山地地貌特征、季节性降雨和排水管网特点，以污水中细砂为研究对象，通过设置采样点，构建小试和中试装置，开展了污水中细砂时空分布规律、初期冲刷效应及降雨场次污染物浓度（EMC）评价、粒径特征及分布、沉降性能、矿物成分、迁移过程和处理技术等研究。晴天各采样点生活污水含砂量变化规律基本一致，逐时波动存在一定差异，污水处理厂进水含砂量变化滞后于排水管网；涪陵污水处理厂进水含砂量183.9mg/L，其余采样点均小于50mg/L；污水厂上半年平均含砂量和日均进砂量分别为180mg/L，10507kg/d，高于下半年，是除砂控制重点时期。合流制采样点初期合流污水含砂量，江南居民区469.3mg/L、交通区394.5mg/L和江东居民区356.4mg/L；降雨强度11.7mm/h、5.6mm/h和1.6mm/h时，含砂量出峰时间分别为10min、15min和20min以上。降雨强度高，含砂量出峰时间早；雨前晴天数长，人口密集、交通量大和卫生条件差的用地类型，含砂量偏高。分流制（商业区）污水管含砂量和出峰时间为425.0mg/L和大于20min，雨水管为199.1mg/L和小于5min。分流制污水管，因少量雨水混入仍存在冲刷现象，出峰时间虽滞后于合流制，但其高含砂量不容忽视；整体上看，初期雨污水含砂量受降雨强度，雨前晴天数、用地类型和排水管网体制共同影响。初期冲刷效应评价M（V）曲线和幂函数b参数法分析表明，降雨强度＞5mm/h降雨事件，初期50%雨污水约携带了80%-90%的污染负荷，存在初期冲刷效应；采用降雨场次污染物浓度（EMC）评价表明，初期合流污水含砂量EMC值为333mg/L，是晴天含砂量6倍以上。污水中细砂粒径特征分析表明，晴天各采样点污水中细砂平均粒径范围在150μm-210μm，初期雨污水中细砂平均粒径在180μm-240μm之间；其中80%细砂粒径小于325μm，60%细砂粒径小于225μm，40%细砂粒径小于150μm。针对污水中细砂的除砂系统设计时，应以粒径100μm作为除砂目标粒径，并以此粒径细砂去除效果来衡量除砂系统效率，能保证粒径累积分布特征曲线上70%-95%的细砂得到有效去除。对比国外污水细砂粒径特征，三峡库区重庆段污水中细砂、北美地区细砂和美国东南部“糖砂”，具有相似粒径特征，均因平均粒径小于250μm而很难被去除。矿物成分及来源分析表明，晴天污水细砂矿物石英54%、方解石27%，较地表和管道沉积砂样相近，与水泥路面风化和磨损等因素有关；初期合流污水细砂中石英含量高于70%，较土壤样品相近，与土壤侵蚀有关；沉砂池沉积砂样石英49%、长石类24%，较山涧风化岩石样品相近；分析认为污水中细砂主要来源是地表沉积细砂、风化岩石和库区砂质土壤。三峡库区山地城市污水中细砂迁移与岩石风化、水土流失、地表径流作用和利用边沟、小溪、山涧和冲沟截留生活污水等因素有关。污水中细砂的自然沉降性能及影响试验表明，以污水处理厂初沉池HRT为1.46h计，细砂去除率仅53.4%，仅靠初沉池除砂效果不够理想； pH、水温、Na+和Mg²⁺等因素对细砂去除影响较小；剩余污泥投加对细砂去除影响试验表明，剩余污泥投加比5%时，去除效果较佳为73.7%。旋流沉砂和混凝沉淀试验表明，改进后旋流沉砂池除砂效率提升有限，仅为35%；混凝沉淀除砂效果较佳，去除率高达91.6%，COD去除率62.5%，存在碳源损失问题，因此后期需考虑碳源补偿以缓解脱氮除磷对碳源的竞争。