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《水污染防治行动计划》提出了2020年长三角区域力争消除丧失使用功能的水体的目标。然而目前流经人口密集、工业发达的长三角地区的入太湖河流,氮、磷污染问题突出,还有很多达不到功能区水质目标要求,河流水质达标的任务艰巨,开展简单高效的河流水体净化技术研究具有重要的现实意义。本文将生物滞留系统引入河流水体净化领域,针对入太湖河流的水文水质特点,进行除磷脱氮性能优化实验,并提出了可行的工程设计方案。主要结论如下：(1)比选了改性活性炭、改性沸石、活性炭、沸石、无烟煤和陶粒六种填料,活性炭填料的生物滞留系统的硝态氮去除率最高(93-96%)。虽然改性活性炭对硝态氮的吸附性能最强,但是由于它抑制了反硝化菌的生长,导致系统的硝态氮去除效果并不理想,与传统砾石相似(49-66%)。(2)以活性炭为填料的生物滞留系统,随填料层高度增加,硝态氮和总氮的浓度逐步下降,而后去除率基本稳定；随系统水力负荷增加,硝态氮和总氮的去除率有所降低；氨氮、总磷和高锰酸盐指数则受填料层高度和水力负荷的影响较小。理想的填料层高度为150mmm,最佳水力负荷为4L/h。此时,出水水质由进水时的劣V类提升至Ⅲ类地表水,出水总氮可以达到2020年太湖入湖河流水质目标。(3)对生物滞留系统的非淹没区和淹没区进行组合设置,能全面提升硝态氮、氨氮、总氮、总磷和高锰酸盐指数的去除效果,其中总磷去除效果的提升尤为明显,同时消除运行初期水质下降的现象。最佳水力负荷由4L/h提升至8L/h,出水水质可由进水时的劣V类提升至Ⅱ类地表水,出水总氮能达到2020年水质目标。(4)以一条7.2m宽,1.15m深,流速为0.01m/s的河流为例,设计了生物滞留系统：进水水质为劣V类(硝态氮、氨氮、总氮、总磷和高锰酸盐指数浓度分别为4mg/L、 2.4mg/L、8mg/L、0.4mg/L和8mg/L),表面水力负荷为0.19m/h时,处理系统的占地面积为2539m2,运行费估算约为16.8万／年,和人工湿地相比较,在预期处理效果和占地面积等方面均有一定优势。