近年来,随着社会主义新农村建设的逐步推进和中小城镇规模的扩大,生活污水排放量不断增加,而目前的污水处理系统的建造与运行不能满足发展的要求。因此,开发适合城镇和农村的分散污水处理技术已经刻不容缓。本课题针对分散污水和生物膜处理污水的特点,开发出生物复合填料。设计出一体式复合生物反应器,将复合填料应用其中,并对其运行性能进行了试验研究。　　 填料的吸附试验表明,(1)未经改性处理的填料,沸石对腐殖酸的吸附性最好,膨胀蛭石次之,粘土陶粒、瓷砂陶粒和页岩陶粒效果较差。5种填料用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)改性的最佳浓度为:沸石、膨胀蛭石和粘土陶粒20g/L,页岩陶粒和瓷砂陶粒25g/L。生活污水吸附实验表明改性沸石和改性膨胀蛭石对污水中有机物和浊度的去除效果明显优于其他3种硅酸盐填料。(2)沸石对氨氮的吸附性最好,膨胀蛭石次之,页岩陶粒、瓷砂陶粒和粘土陶粒效果较差。5种填料经过酸、碱、盐改性后,氨氮吸附效果均有提高。在pH6.0～8.0,温度5～35℃,填料用量为50g/L时,氯化钠改性沸石对氨氮的去除率最高,可达97.66％。氯化钠改性沸石和氯化钠改性膨胀蛭石对实际生活污水中氨氮去除效果明显优于其他3种填料。(3)膨胀蛭石对磷的吸附性最好,瓷砂陶粒次之,粘土陶粒、页岩陶粒和沸石较差。经过镁盐和铝盐改性后,处理50 mL含磷50mg/L废水填料用量为0.5 g,pH5～9,温度15～45℃,振荡时间为50 min时,膨胀蛭石对磷去除效果最好,可达97％以上。　　 复合填料的挂膜实验,用快速排泥法挂膜在一周左右填料便挂膜成功。制备的沸石-蛭石-多面空心球复合填料(ZEMB)对污染物的吸附性最好。其使用条件为填充率为40％,水力停留时间为3 h,有机负荷在80～400 mg/L对COD的去除效果最好,当进水氨氮和总磷浓度分别为15 mg/L与5 mg/L时,去除率分别达到65％和55％。　　 复合生物反应器设计基于A2/O工艺进行设计,综合了活性污泥法和生物膜法的优点,将制备的复合填料ZEMB应用于厌氧和曝气槽区。为增强除磷效果,增设铁屑床。复合生物反应器分为一级厌氧槽、二级厌氧槽、曝气槽、沉淀槽等四部分,实现了反应区和沉淀区一体化,具有结构紧凑、投资少、操作运行简单等特点。复合生物反应器处理污水试验表明:本设备具有很好的去除有机物的能力,对总氮和总磷的去除效果也较理想,是一种易于实现工艺设备化、适用于新农村建设和中小城镇的污水处理技术。