我国水资源匮乏且利用率低，因此水环境质量改善、水生态修复和污水回用问题已成为重要的研究课题。在污水处理过程中，由于河道入河口水质净化工艺难，污水处理率低，对流域内的自然变化和人为作用相对敏感，所以对河口水污染控制技术的研究一直受到高度重视。针对河道入河口的水污染控制技术难的问题，本论文以温榆河二排干沟渠为研究对象，对二排干污水处理技术进行了研究。 通过对中试现场进行施工改造，将反应池内的填料进行清洗，填料堵塞问题得到有效缓解，从而保证了反应器的良好运行。为了彻底解决泥沙影响反应器生化处理效果的问题，对反应器装置进行改造设计，将格栅设计成门式格栅，采用折流式沉淀系统，以及在每个处理池之间采用折流墙.斜管过滤系统。综合式生物膜反应器采用半固定模式的异径筒填料为生物载体，对影响综合式生物膜反应器处理效果的影响因素进行分析研究，结果表明：好氧区溶解氧保持在6mg/l左右，水力停留时间维持在8h，系统有机负荷为0.78kgCOD/m3·d左右，温度15℃左右，系统达到最佳运行状况，取得稳定的出水效果。 为了提高污水中氮、磷的去除效果，比较了7种水生植物净化二排干污水的效果。7种水生植物对营养物质都有一定的去除效果，但植物之间存在差异。挺水植物净化污水效果优于浮水植物和沉水植物，其中水芹菜的综合处理效果最好。考察了水芹菜在二沉池内的处理效果，结果表明：去除率不是很稳定，但经过一段时间后，水芹菜长势良好。说明水生植物可以应用在二排干系统中。 最后，进一步探讨了处理水就地回用，提高水资源再利用率的问题。采用臭氧-生物活性炭技术对污水深度处理进行初步研究，考察了臭氧接触氧化时间和活性炭吸附时间对二沉池出水的去除效果的影响，确定了最佳的工艺参数：臭氧接触氧化时间为30min，活性炭吸附时间为20min。CODCr和NH4+-N的去除效果基本上满足了城市杂用水的标准。 试验采用的工艺方法对二排干沟渠污水取得了很好的去除效果，为河渠的水资源利用提供了技术支撑，并对其他排污支流污水资源化具有示范性意义。同时采用臭氧-生物活性炭技术为二排干污水回用系统提供数据和参考经验。