人工快速渗滤系统具有多方面的优势,在污水处理中会发挥非常重要的作用。但是人工快速渗滤系统,尽管具有较高的渗滤速率和较强的有机污染物去除效果去但是对污水中氮磷去除效果还不太高,难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A标准。因此本论文,用河流冲积沙和大理石的作为渗滤介质,以农村生活污水为研究对象,在室内模拟进行土柱试验,研究快渗池内污染物质迁移、转化、降解规律,掌握污染物质特别是氮素污染物在快渗系统中的去除规律,应用这些规律和机理对快渗池池体结构、运行方式等进行有效的改造,从而全面改善快渗池对污染物(尤其是TN)的去除效率,指导人工快渗系统的工程设计,有利于CRI技术进一步推广和应用。通过对快滤反应柱不同高度有机物、氮素污染物的浓度测定,分析污染物在不同层面的转化规律。COD与氨氮转化规律近似,随着快滤池深度的增加,去除率逐渐增加。但去除率主要集中在快滤池上层90cm的范围内,约占总去除率的90%左右。硝氮的浓度随着快滤池深度的增加,90cm范围内硝氮浓度直线上升,后由于反硝化作用有所下降。TN随着快滤池深度的增加,逐渐下降,但总的去除率不高。分析以上三种氮素的转化规律,得出提高TN去除效率的途径。一、改进反应器增加厌氧段的长度,厌氧条件促进反硝化菌生长;二、投加人工碳源,以满足反硝化对碳源的需要,进而提高系统对总氮的去除效果。在改进快滤池池体结构的基础上,研究最佳脱氮效率条件下最佳工艺运行参数。研究表明,在90cm的分段进水口和2:1的进水比条件下,总氮去除效率最高。而外设30cm的溢流池的砂层高度已经能满足系统对厌氧段的要求。通过模拟试验研究发现,通过池体改造、运行方式的调整有利于提高总氮去除效率。对CRI技术的推广、应用以及工程设计有一定的指导作用。