随着我国经济不断发展,农村居民生活水平得到提高,农村生活污水排放量日益上升。本论文针对农村生活污水的处理问题,研究了改进型ABR的脱氮性能的提升措施、改进型ABR-植被缓冲带处理农村生活污水的效果与运行特征;通过对改进型ABR各格室中污泥的胞外聚合物进行组分检测及三维荧光分析,结合微生物群落结构特征鉴定,对改进型ABR的除碳脱氮特征进行了初步解析。取得研究结果如下:采用固定HRT和有机负荷的方式启动改进型ABR,运行45天后有机物去除效果稳定。通过提高氨氮负荷并延长HRT,在间歇曝气模式下达到了较高的脱氮效率;然后将氨氮负荷降低至50 mg/L并相应调整HRT,实现了模拟农村生活污水的高效脱氮。改进型ABR共运行384天,与植被缓冲带联用后,出水水质优于城镇污水一级A排放标准(GB18918—2002)。对于模拟农村生活污水,曝气格室HRT为16h(改进型ABR的HRT为48 h),DO控制在0.7～1.5 mg/L之间(循环曝气程序约为曝气30 s,停止曝气4～5 min),水温为31℃左右,植被缓冲带HRT为96 h时,改进型ABR出水中的CODCr、TN浓度分别为17.05 mg/L、15.01 mg/L,无除磷效果,经植被缓冲带处理后TN、TP浓度下降至0.78 mg/L、0.40 mg/L。其中,改进型ABR的CODCr去除率保持在90%以上,大部分有机物在第I格室得到去除;改进型ABR的TN去除率稳定至62%左右,脱氮过程中无明显NO2--N、NO3--N积累,可能发生了同步硝化反硝化或同步短程硝化反硝化;植被缓冲带对改进型ABR出水中TN、TP的去除率分别为95%、92%。改进型ABR处理农村生活污水,其前端格室的营养状况较好,污泥颗粒较大、有机物含量较高;后端格室营养状况较差,颗粒污泥解体严重。随着运行时间的延长,各格室污泥颗粒粒径整体呈下降趋势。由于缺乏有机碳源,后端格室污泥的EPS被反硝化过程消耗,与前端格室相比含量显著下降。污泥EPS中蛋白质含量最高,其次为腐殖酸,多糖含量最低;且TB-EPS中的有机物含量远高于slime和LB-EPS。污泥EPS的FRI分析表明:EPS中酪氨酸、色氨酸类物质含量最高,其次为溶解性微生物副产物,富里酸、腐殖酸类物质含量最低。此外,各格室污泥中的Ca、Al、Fe元素含量较高,第Ⅲ格室污泥的金属元素总含量最高。改进型ABR内的细菌种群丰富度远高于古菌。细菌主要以变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门为主,发现大量反硝化细菌,其中14%为自养菌,第Ⅲ、Ⅳ格室内反硝化细菌数量最多,相对丰度为50%左右,一定程度上验证了同步硝化反硝化或同步短程硝化反硝化过程的存在,并说明自养反硝化也起到了脱氮作用。曝气格室与厌氧格室之间的细菌群落结构存在较明显差异。各厌氧格室内存在一定量的产甲烷古菌。此外,由于DO浓度较低,改进型ABR内存在很多丝状菌,以021N型丝状菌、索氏产甲烷丝菌为主,同时观测到梭状芽胞杆菌、硫杆菌及球菌。各格室内丝状菌数量沿程减少,球菌杆菌数量沿程增加,可能与水质变化有关。曝气格室中的微生物种类最为丰富。由于缺乏有机碳源,各格室内均存在大量死亡裂解的微生物,尤其是第Ⅴ、Ⅵ格室。根据改进型ABR-植被缓冲带小试实验结果,设计了适用于洱海周边农村单个家庭(3～6人)和旅游型村镇的小型旅馆(40人)生活污水排水量的改进型ABR-植被缓冲带工艺,并绘制工艺图纸。