随着我国城镇化快速发展,城市内居民生活污水的排放量逐年增加,传统的生活污水处理技术已经无法满足日益严苛的环境保护要求。因此,生活污水处理技术的改进与研发具有重要的现实意义和广泛的应用前景。曝气生物滤池（biological aerated filter,BAF）污水生物处理工艺,近年来在国内生活污水处理厂被广泛采用。然而,仅凭借单独的BAF工艺,很难达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A排放标准。本研究基于一项实际生活污水处理工程,提出水解沉淀-两级生物滤池工艺,能够有效的提高传统BAF对生活污水的处理效能。通过实验室小试装置模拟实际运行状况,全面分析了水解沉淀池,反硝化生物滤池（Denitrification biofilter,简称DN池）和碳化硝化曝气生物滤池（Carbonization and nitrification biological aerated filter,简称CN池）的处理效能。采用小试装置模拟水解沉淀池、DN池、CN池在不同影响因素下运行的方式,分析了各个处理单元在不同影响因素下的运行效果。试验结果表明:悬浮污泥层的高度是影响水解沉淀池处理效能的主要因素。当DN池和CN池运行温度控制为20²5℃,溶解氧控制在5⁷mg/L,回流比控制在130%时,出水COD、NH₄⁺-N、TN的平均值分别为38.6mg/L、4.4mg/L、13.5mg/L,能够满足排放标准要求。本研究采用铁盐进行化学除磷,药剂的投加点选择在CN池配水渠中。试验结果表明:当FeCl₃（40%）溶液投加量在35mg/L时,总磷的去除率达到80%以上,出水总磷小于0.5mg/L,满足达标排放要求。本研究小试试验得出的水解沉淀-两级生物滤池工艺最佳运行工况,应用于指导实际生活污水处理工程的调试工作。根据工程实际情况,解决了调试过程中遇到的水解沉淀池出水SS过高,DN池水头损失过高和反冲洗过程中滤料流失的实际问题。该工程调试阶段,TN、NH₄⁺-N、COD的去除率分别能达到60.0%、81.5%、83.0%以上。出水TN、NH₄⁺-N、COD均值分别为15.1mg/L、5.0mg/L、41.3mg/L。当该工程调试结束后,并且进水达到设计值时,系统出水TN、NH₄⁺-N、COD、BOD5、TP、SS等均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准排放要求。