当前面源污染中农业面源污染已成为最大问题,据农业部数据（2018）所有面源污染中农业面源污染占比51.2%,而农业面源污染中地表径流作为其主要污染形式之一,具有分布广,难处理,分散大等特点。大多数径流研究主要集中在化肥施用管理上,而对于末端技术的开发远远不够,因此研究农业面源污染处理新技术是当务之急,很有必要的。本文自行设计的IC反应器、缺氧填料床（结合超声和聚丁二酸丁二醇酯填料）和改进型的生物质浓缩反应器（结合超声和悬浮填料）三种生物反应器单独和串联对农业地表径流进行处理研究,主要结论如下:（1）在常温下,分别对三种试验装置进行农业地表径流模拟废水直接进水来探究C/N=5以下生物反应器的启动情况。自行设计的IC反应器20天完成启动;缺氧填料床用聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为固相碳源来进行半填料,14天完成启动;改进型生物质浓缩反应器（Biomass Concentration Reactor）,挂膜启动需要13天,此时的悬浮填料由淡黄色变成了黄褐色,反应器中也出现了菌胶团。基于反应动力学方程对出水COD进行拟合,启动中的IC反应器和改进型BCR较为符合一级动力学,而缺氧填料床则相关系数较低不满足传统的动力学方程。对改进型BCR出水的硝态氮基于Monod方程拟合,符合其降解动力学模型。（2）稳定状态下对改进型BCR的膜影响进行试验,发现BCR膜除了对出水中的NO3--N是几乎没有影响之外,其余均能提高去除率,其中COD、NH4+-N、TN和TP分别能平均提高7.40%、2.50%、1.01%和11.45%。基于反应动力学方程对BCR出水COD进行拟合,该阶段较为符合一级动力学。对改进型BCR出水的硝态氮基于Monod方程拟合,符合其降解动力学模型。（3）通过自制超声装置,在无超声、20KHz、28 KHz和40 KHz的条件下,直接与运行中的缺氧填料床和改进型BCR反应器相结合以探究对模拟径流废水的影响,发现缺氧填料床达到最佳降解效率的超声频率为28KHz,而改进型BCR的最佳条件是无超声。发现超声频率对缺氧填料床的出水相关性最高的三个指标分别为DO、p H和NH4+-N,且极显著,而就因为对DO和p H明显的负相关影响,因此减弱了对NH4+-N的降解。而超声频率对改进型BCR出水的氮磷均呈现正相关,且显著,特别对NO3--N的抑制特别明显;此外,相关性分析也说明了在超声下BCR膜能增加超声对出水水质相关性提高0.2。在20KHz、28KHz和40KHz下,对改进型BCR出水的硝态氮和总磷基于Monod方程拟合,均符合其降解动力学模型。（4）串联IC反应器、缺氧填料床（28 KHz超声）和改进型BCR（无超声）工艺对模拟径流废水进行处理。IC反应器中的COD、NH4+-N、NO3--N、TN和TP的去除率分别为90.94%、-25.65%、97.43%、56.36%和-15.86%;缺氧填料床中的COD、NH4+-N、NO3--N、TN和TP的去除率分别为89.52%、21.97%、99.09%、74.41%和14.80%;最终BCR膜出水中的COD、NH4+-N、NO3--N、TN和TP的去除率分别为99.22%、82.27%、77.25%、77.23%和28.98%。对最终的改进型BCR出水的硝态氮和总磷基于Monod方程拟合,均符合其降解动力学模型。经过自行设计的处理工艺（IC反应器+缺氧填料床+改进型BCR）具有较少的占地面积,高效的处理能力,对于农业地表径流特征适应性强,可以进行因地制宜小规模分散式处理。因此,如果该工艺进行集成化改进后,可结合不同地区的需求进行使用和改造。