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目前，我国农村生活污水的治理模式仍以处理后达标排放为主，考虑到农村生活污水污染物成分较简单，氮、磷对水环境是一种污染物而对于农业生产则是必须的营养物质，因此提倡农村生活污水的资源化利用最符合可持续发展的目标。但我国以往城市污水灌溉实践反映出因COD浓度过高导致的农作物烂根、土壤厌氧化和板结等问题，妨碍了农村污水灌溉的应用。 本研究构建了“厌氧池+短程好氧生物滤池”串联组成的短程氮磷无机化反应器(SNPIR)。污水通过该反应器的预处理，既能够降低其中的COD浓度，使其达到国家《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)中的规定，又能最大化地保留易于农作物利用的氮、磷形态和数量，实现污水的安全灌溉。 本文在前人研究SNPIR所获得的最佳运行参数基础上，研究了3种生物填料（陶粒、火山岩和煤渣）在短程好氧生物滤池中的氮、磷转化规律;3种陶粒粒径(3～6mm、5～8mm、10mm以上)在短程好氧生物滤池中氮、磷转化规律;SNPIR在不同温度下的运行性能和工艺参数优化。研究结果如下: 1.通过改变水力负荷和COD容积负荷，研究了好氧池3种填料的运行效果。结果表明:选取的陶粒和火山岩填料均能达到较好的氮、磷无机化和COD去除效果，结合填料沿程的微生物分布研究和填料的经济性，短程好氧生物滤池的填料选取陶粒。COD容积负荷可控制在0.80kgCOD/(m3·d)。当HLR=5.40 m3/(m2·d)，填料高度为1.0m时陶粒对应的有机氮的无机化率ηOrg-N为46.78％，出水NH4+-N减少百分比仅20.35％;有机磷的无机化增长率△ηP达到最大13.99％，有机磷的无机化程度ηP达到最大值94.00％，出水PO43-P的浓度为6.09mg/L; COD去除率为75.00％，出水COD浓度低于60mg/L;距填料下层，氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)的细菌密度较低，相对丰度仅为17.00％。 2.研究了3种粒径（3～6mm、5～8mm、10mm以上）陶粒在好氧池的运行效果。结果表明:当进水水温＞25℃、HLR=5.40m3/(m2.d)时，填料高度为1.0m时，5～8mm的陶粒运行效能最佳，有机氮的无机化率ηOrg-N达到75.61％，而对应的NH4+-N减少百分比最低，仅14.76％，出水NH4+-N浓度为46.24mg/L;有机磷的无机化增长率△ηP达到11.89％，COD去除率达到81.20％，出水COD浓度低于60mg/L。 3.不同温度对SNPIR稳定性能研究。选取5～8mm陶粒，进水水温＞10℃时，缩短厌氧池的水力停留时间为3h～4h;好氧池HLR=5.40 m3/(m2·d)时，ηOrg-N＞58.75％，△ηP为11.69％，整个反应器的COD去除率达80.01％，出水NH4+-N浓度达到35.27 mg/L，PO43-P浓度3.84 mg/L，COD浓度小于60mg/L;当进水水温＜10℃时，延长厌氧池HRT＞5h，降低好氧池进水HLR＜4.20m3/(m2·d)，才能保证SNPIR较好的运行效能。