传统的生物处理工艺对低C/N污水的脱氮除磷不能满足日益严格的排放标准,造成大量氮、磷的排放,对生态环境安全造成威胁。如何行之有效地实现低C/N污水的脱氮除磷已成为人们面临的难题。通过微电解工艺不仅能提高可生化性而且能为微生物提供电子供体,弥补污水中有机碳源不足。因此,本文以低C/N的城市生活污水和垃圾渗滤液为主要处理对象,采用微电解和活性污泥工艺对该类废水的处理展开研究,形成了针对低C/N污水脱氮除磷一体化的新工艺。将改性微电解填料应用于模拟城市生活污水的脱氮除磷实验和机理研究,单因素实验得出改性微电解填料的最佳制备条件为:焙烧温度为800℃,Fe/C为4:1,粘土含量为20%,添加剂含量为5%。在此条件下,TP和NH3-N的去除效率分别为97%和62.88%。填料的抗压强度为3.5 Mpa,比表面积为154.2 m~2/g,根据《轻集料及其试验方法》（中国,GB/T17431.1-2010）和《水处理用人工陶粒滤料》（中国,CJ/T 299-2008）,该填料达到水处理人工陶粒滤料的标准。采用扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射法（XRD）等表征方法对脱氮除磷实验进行了机理研究,实验结果表明,水体中氮、磷的去除是表面化学吸附和化学沉淀共同作用的结果,主要产物为MgNH4PO4·6H2O、MgHPO4、Mg3（PO4）2和Fe PO4。为了考察自制改性微电解填料对实际污水的处理效果,将其应用于垃圾渗滤液的脱氮除磷。通过单因素实验考察了Fe/C-MgCO3填料处理效果中各个因素的影响规律,其中反应时间、初始p H和通气速率影响较大。之后,以TP的去除率为响应值,通过响应曲面优化实验达到最佳反应条件:反应时间为360 min;初始p H为3.35,通气速率为0.32 m~3/h,模型预测的TP去除率为80.64%,95%置信区间为76.92%～84.36%。验证实验结果表明TP的去除率为83.19%,在95%置信区间内。最后进行了长期性能测试与三维荧光光谱分析,证明填料抗板结性能良好,基于微电解的作用,垃圾渗滤液中难以生物降解的大分子有机物被高效去除,可实现垃圾渗滤液可生化性的提高。针对实际废水,单一微电解系统虽然有高效的除磷效率,但脱氮效率仅有22.5%,对氮素类物质去除效果较差。因此,在后续的实验中将微电解工艺与活性污泥工艺结合,以期达到较好的脱氮除磷效果。采用A+铁碳/O+铁碳的方式形成了微电解/活性污泥一体化工艺,通过单因素实验得出各个因素的最佳反应条件分别为:HRT为48 h;废水初始p H范围为7.5～8.5;生物铁碳比为2:1;DO含量为6～8 mg/L。在稳定运行阶段,微电解/活性污泥一体化工艺对垃圾渗滤液中COD、TP、NH3-N和TN的去除率分别达到68.5%、83.22%、71%和66.65%。与A+铁碳/O工艺、A/O+铁碳工艺、单一铁碳工艺以及单一A/O工艺相比,一体化工艺中TP去除率保持在较高水平,NH3-N去除率提升了48.5%左右。因此,一体化工艺有更高的污染物去除效率与系统的稳定性,同时有利于类富里酸和类腐殖质物质等难降解有机物的分解。本研究表明一体化工艺是微电解作用和生物作用结合的复杂体系,在垃圾渗滤液处理中具有重要的应用价值。