随着污水处理量及其尾水排放量的增大,尾水中的难降解有机物排放到自然水体中,为环境问题带来了新的安全隐患。因此对污水厂尾水深度处理以及纳污河流治理进行研究是必要且迫在眉睫的。通过三维荧光光谱对西安市沣西新城境内新河水体中的溶解性有机物进行分析,结果表明水体中含有的大量不易生物降解甚至难生物降解有机物主要来源于上游污水处理厂二级出水中的溶解性微生物代谢产物。本研究以新河水体为研究对象,在对新河水质污染和处理特性综合分析评价的基础上,课题组提出了以渗墙-厌氧生物滤池-分流式生物接触氧化池-人工湿地的组合处理工艺。本文主要对分流式生物接触氧化池的处理效能及影响因素进行现场试验研究,考察不同工况条件下生物接触氧化池对有机物和氨氮的降解特性以及运行效果,并结合试验结果对分流式生物接触氧化池设计参数进行优化。主要研究成果如下:（1）通过三维荧光光谱对新河水体中的溶解性有机物进行分析,结果表明水体中含有的大量不易生物降解甚至难生物降解有机物主要为污水处理厂二级出水中的溶解性微生物代谢产物,表明作为纳污合流的新河水体的水质特性与污水厂尾水的水质特性存在着较强的相似性,因此本试验以新河河水为试验原水。（2）选用人工接种挂膜法对小试装置进行启动挂膜,经过15天的低温挂膜启动（气温为7-11℃,水温为15℃左右）,进水COD浓度为40-150mg/L,进水氨氮浓度为4.95-10.60mg/L,进水溶解氧浓度为5mg/L左右。挂膜期间,全流式生物接触氧化工艺对COD和氨氮的去除率达到23.31%、87.02%;分流式对COD和氨氮的去除率达到23.96%、87.24%。试验期间进水污染物浓度、温度及进水溶解氧浓度均没有显著变化。随水力负荷的升高系统对COD和氨氮的去除率均呈现出下降趋势。在气水比对比试验的前两个工况条件下,全流式系统对COD和氨氮的去除效果随曝气量的增加而增加,继续加大曝气量时去除率急剧下降。而分流式系统直至以工况四的条件运行时二者的去除率才有略微下降。长期运行之后由于气流的持续冲击,全流式装置的生物膜生长效果较差,而分流式装置中生物膜生长情况良好。分流式生物接触氧化法的运行效果优于全流式。（3）选用人工接种挂膜法在低温条件下对中试装置进行启动挂膜,各个条件与上段中提及的试验条件一致。挂膜启动第13天系统对COD的去除率达到32.53%并趋于稳定,挂膜第16天氨氮的去除率达到95.78%并趋于稳定。在接下来的水力负荷对比试验中,各类污染物的去除率随水力负荷的升高而呈下降趋势,由此确定最优水力负荷为0.70m/h,水力停留时间为5h。在最优水力负荷条件下以气水比为考察对象对中试装置的处理效能进行研究,确定最优气水比为2:1。此时氧化池对COD的去除率为26.98%,对氨氮的去除率为93.02%,对总磷的去除率为48.19%。除总氮外,出水COD基本满足《地表水环境质量标准》GB3838-2002中地表水Ⅴ类水标准,氨氮和总磷可满足Ⅳ类水标准。（4）基于上述研究结果,对处理水量为1.5万m~3/d的新河沣西新城段黑臭水体生态修复工程中分流式生物接触氧化池的设计参数进行了优化,可为我国黑臭水体治理的可行性研究与工程设计以及污水厂尾水中残留有机物、氨氮以及总氮的去除提供借鉴。