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中水回用是解决水资源短缺、保护水生生态环境和减轻水污染的有效途径,开展中水回用的研究具有重要意义。一体化A/O生物反应器兼具投资运行成本低、占地面积小、操作管理灵活等优点,在各类污水处理中得到广泛应用。本论文采用一体式A/O生物接触氧化法来处理生活污水回用,研究其运行的最优工艺参数,考察系统污染物的降解规律及生物膜特性,最后介绍中水回用的工程应用实例。主要结论如下:系统运行17天后挂膜成功,COD和氨氮的去除率分别为95%和85%。回流比、曝气量、进水有机负荷、水力停留时间、进水氨氮负荷、pH、碱度对系统脱碳性能影响较小,对脱氮影响较大。系统运行的最优工艺条件:曝气量为0.125 m~3/h,水力停留时间为13h,有机负荷为0.554 kg/m~3·d,进水pH为8,碳酸氢钠添加浓度200 mg/L。此时,出水COD,氨氮,总氮,硝氮,亚硝氮分别为13.28 mg/L,3.11 mg/L,13.28 mg/L,5.41 mg/L,0.91 mg/L,满足城市杂用水水质标准和景观环境用水水质标准。通过监测稳定阶段污染物沿程变化发现,COD的去除集中在厌氧池和好氧池一,去除率大于90%,出水COD浓度低于10 mg/L,出水水质稳定。在厌氧池二中氨氮和总氮得到大幅的降解,它是系统脱氮的重要环节。系统出水硝态氮的升高与氨氮的降解呈正相关,亚硝酸盐氮积累很少。系统的pH值设置合理,总体上比较稳定。综合分析氮的转换发现,厌氧池二中氨氮和总氮的去除分别是通过同化作用和同步硝化反硝化完成的。好氧池起到深度脱氮的作用,其中好氧池二的硝化作用最为明显。整个系统不同区域具有不同的功能,体现了反应器功能分区的概念。通过观察反应器启动过程中生物相的变化将生物膜生长分为初期阶段、增长阶段和成熟阶段。厌氧池的生物膜干重高于好氧池,但厚度小于好氧池。生物膜EPS以多糖为主,含量是蛋白质的3~5倍。好氧池一中多糖和蛋白质的含量最高,分别为50.74 mg/gMLVSS和9.45 mg/gMLVSS。本系统中好氧池二中的硝酸、亚硝酸细菌数量最多,其次是好氧池一,好氧池三最少,且硝酸细菌的数量是亚硝酸细菌10~4倍。校园污水处理中水回用工程对生活污水的处理效果很好,出水pH,浊度,COD,氨氮,硝氮,亚硝氮,总氮,总磷分别为7.46,2.7 NTU,11.18 mg/L,3.11 mg/L,1.29 mg/L,3.68 mg/L,0.12 mg/L,3.88 mg/L,1.07 mg/L。