本研究根据南京市气候条件、农村生活污水特点及治理需求,开展了分散型农村生活污水“厌氧产沼气—跌水充氧接触氧化—人工湿地”生物生态组合技术的研究和示范。生物生态组合工艺将生物方法与生态工程有机结合,既节省成本和运行费用,又能达到稳定的除磷脱氮效果。采用小试规模的组合工艺处理农村生活污水,对人工湿地单元除磷脱氮性能和有机物去除性能进行研究,分析低温时期人工湿地单元不同填料、不同植物对机物去除以及除磷脱性能的影响,优化确定了人工湿地系统较佳的基质填料和南京秋冬季节的植物匹配。并在此基础上建设了示范工程,通过对工程的运行效果、环境效益、经济指标进行了评价,结论如下：(1)组合工艺生物段厌氧单元采用具有稳定、高效特点的反应器。作用在于有效降低后续好氧工艺的有机负荷。好氧采用跌水自然充氧方式,实现了高效、节能和低费；生态段采用潜流型人工湿地技术,通过合理配置基质填料和植物,形成了一个由水生植物、水生动物及微生物构成的高效生态净化系统,实现对污水的高效处理和资源的循环利用。生物生态组合工艺,实现了生物生态工艺的优势互补,弥补了常规工艺脱氮除磷不完全和单纯生态工艺受气候变化影响大,处理效果不稳定等不足。(2)选择不同的填料和不同的植物构建的人工湿地系统,对有机物去除性能和脱氮除磷的性能有所不同。在配种相同的植物(水芹菜)的情况下,以煤渣为基础填料的组合填料系统脱氮除磷脱氮性能优于砾石填料系统；在基质填料相同的情况下(煤渣为基础的组合填料),种植水芹菜的除磷脱氮性能优于种植石菖蒲,种植石菖蒲的COD去除性能略优于种植水芹菜。(3)石菖蒲和水芹菜均是低温时期,人工湿地单元可选择的具有较好污染去除性能的湿地植物,煤渣为基础填料的组合填料与水芹菜的匹配,是较优的湿地组合选择。此组合构建的人工湿地系统处理生活污水,NH4+-N平均去除率为78.8%、总磷的平均去除率为79.6%、COD的平均去除率为64.7%。(4)构建的示范工程在秋冬季节在运行期间,系统出水水质平稳,COD基本稳定在15.2～38.3mg/L之间,氨氮稳定2.1～4.9mg/L之间、总磷稳定在0.18～0.48mg/L之间,符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。组合工艺系统对COD、氨氮、总磷的平均去除率分别86.8%、86.9%和87.7%。运用此生物生态组合工艺构建的示范工程,在温度较低的秋冬季节仍可以保持较好的污染物处理效果。(5)湿地填料采用南京随处可得的煤渣作为基础填料,提高了污染物的去除效果,同时减少了固体废物排放。(6)组合工艺构建的示范工程,每年约可削减C0D2250kg,氮310kg,磷40kg,建设直接费用为83350元,不计人工运行费用为0.228元／吨,并且可以产沼气和种植水生蔬菜。具有因地制宜、经济有效、管理简便,并具有节能减排效应等诸多优势,充分体现了可持续发展的思想。