中小城镇生活污水较分散、水量小、碳氮(C/N)比低,难以实现集中大规模处理和生物深度脱氮,外排则易引起接纳水体富营养化,因此实现小水量低C/N比污水一体化深度脱氮具有重要意义.以模拟低C/N比污水为研究对象,采用集成模块式污水处理装置与技术,研究了在不同DO、HRT、C/N比、pH下污水氨氮、总氮的去除,实现了同步硝化反硝化(SND),研究结果表明,DO=1.2-1.4mg/L,总HRT=20h(第一反应区HRT=2h),原水C/N=5∶1,pH=7.5时,NH3-N可以从15mg/L降至2.5mg/L,总氮可以从20mg/L降至4mg/L,去除率可以达到83％和80％;反应器以第一反应区为主反应区实现同步硝化反硝化(SND),SND动力学模型求解得出集成模块式污水处理SND动力学方程及反硝化过程中硝酸盐氮饱和常数KD=2.58,远高于普通活性污泥反硝化过程中的饱和常数0.2-0.5mg/L.集成模块式污水处理技术能高效去除低C/N比污水中的总氮,且具有运行稳定和抗冲击等优点.为中小城镇生活污水深度脱氮提供了技术支持和理论基础.