北京是世界上严重缺水的大城市之一，水资源紧缺已成为制约首都经济社会发展的第一瓶颈。提升郊区污水资源化利用能力，提高污水回用率，是统筹城乡发展、缓解北京市水资源短缺的重要途径。 本论文从北京市缺水和水源污染的现状出发，论述了北京市农村污水的特点，分析现有的农村污水处理技术的优缺点，选择合适的技术进行改进和优化。 通过国内外对农村污水处理技术的调查和比较，结合北京市农村污水的实际状况，采用改进的曝气生物滤池工艺对农村污水进行了研究。采用无回流和反冲洗的条件，对研制的曝气生物滤池设备处理农村污水的性能特点和影响因素进行分析，结果表明：在气水比为2.5：1，水力停留时间为7.5 h时，COD和氨氮的去除率分别在80％和95％以上，出水达到国家《污水综合排放标准》一级标准；进水COD的浓度约在250 mg·L-1以下时，反应器对污染物处理效果好；反应器在冬季低温比夏季高温时处理效果略差，但仍有较好的处理效果。 磷脂脂肪酸分析方法（PLFA）是基于生物化学手段的一种微生物生态学研究新技术，它具有对细胞生理活性没有特殊的要求，对样品保存时间也要求不高等优点，由样品中所有微生物提供信息，是一种快捷、可靠的分析方法。本文应用PLFA方法对曝气生物滤池的微生物群落进行研究，主要包括对微生物群落生物量、群落结构和功能及其变化和指示特定微生物等方面的研究。