随着小城镇现代化进程的加快，环境问题随之产生。据统计，目前在全国范围内90%以上小城镇水环境均出现了不同程度的污染，且有恶化趋势，如果不及时采取有效的措施加以遏制，势必会出现小城镇的水环境持续恶化的现象。因此，对小城镇污水的处理具有十分重要的意义。本文基于已有研究，针对小城镇污水的特点，提出了磁絮凝分离-生物滴滤组合工艺，该组合工艺能够实现工艺间的互补，具有处理效果好、抗冲击能力强、流程简单、管理方便等特点，相关研究成果能够为小城镇污水处理事业的发展提供一定的技术参考。本研究的内容以组合工艺运行参数优化及除污机制研究为主线，主要包括磁絮凝分离系统影响因素及效能的考察、生物滴滤池的运行效果分析以及组合工艺的污泥性质和产泥规律分析，此外，研究中还通过与传统工艺对比，对组合工艺的经济性进行了分析。研究中通过Design-Expert软件对磁絮凝分离过程的混凝剂投加量、pH、磁种（Fe3O4）、助凝剂的投加量等因素进行了分析研究，结果表明不同参数对混凝效果的影响呈现出：混凝剂的投加量>磁种的投加量> pH>助凝剂的投加量。通过软件的拟合预测，运行良好的磁絮凝分离系统对生活污水COD的去除率最高可达69.9%， TP的去除率最高可达到98.9%。此外，对磁性絮体结构的观察表明，磁种的投加不会增加处理水的浊度，反之能够作为絮凝过程的凝聚核，强化混凝去除的效果。生物滴滤池供氧方式为自然通风，节省能耗。采用自然挂膜的方式启动，以提高系统的抗冲击能力，启动期为25d左右。在生物滴滤池稳定运行后，对系统的沿程DO进行观测，生物滴滤池内DO呈现两段高、中间低的趋势。波动范围为1.0~2.3mg/L。在水力负荷分别为1.5、3.0、4.0、5.0m3/(m2·d)下，研究系统对COD、NH4+-N的去除率变化规律，确定了最优的水力负荷为3m3/(m2·d)。ORP是反映生化反应氧化或还原的程度综合指标，对污水生物处理系统ORP的观测，能够综合反映水中的反应变化情况。在变化的水力负荷下，DO与氧化还原电位（ORP）也随之变化，但是二者的变化趋势不完全一致。为了进一步提高生物滴滤池对TN的去处效果，对其进行了改型优化，增设缺氧段滤池。当硝化液的回流比为150%时，生物滴滤池系统对TN的去除率以到达75.8%，对COD及NH4+-N的去除率均维持在85%左右。对生物滴滤池能生物量的计算表明，其污泥浓度最高时可以达到4200mg/L。对整个系统而言，改型后两级处理工艺对主要污染物COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为90%、88%、76%、95%以上，系统的出水COD低于45mg/L、NH4+-N低于5mg/L、TN低于15mg/L、TP低于0.5mg/L，达到GB18918-2002出水的Ι级A标准。系统的排泥包括化学污泥和生物污泥两部分，其中化学污泥占大部分，产泥率为0.25~0.29kg/m3，其含水率仅为95.5%~97.5%。当生物段进水的COD在150~220mg/L范围内波动时，其产泥率维持在0.0005kg/kgCOD左右，同时产泥量会出现周期性骤然增大的现象。此外，对组合工艺的工程经济性分析表明，与传统的污水处理工艺相比，组合工艺无论是药剂费用还是能耗费用都相对较低，尤其是生物处理段的能耗，仅占到传统工艺能耗的16%~29%。