近年来,我国虽然在不断的新建污水处理厂,据统计:我国城市污水处理率为58%,而农村污水处理率仅为4%。主要水质污染指标为微量有机物、氮和磷,受影响水体呈逐年扩大趋势。因此,研究开发适合我国国情的简易、高效、低耗污水深度处理新技术,是解决我国目前所面临的水环境污染和水资源短缺问题的有效途径。试验采用A²O-火山岩负载纳米铁填料组合工艺对城市污水进行深度处理,并分别与硫磺和火山岩填料进行效果对比。在中试运行之前,进行了小试试验,确定了纳米铁去除氮和吸附磷的最佳条件,为该组合工艺的中试运行提供了科学依据。吸附小试试验结果表明,纳米铁对氮的去除主要是依靠吸附和化学还原反应,去除氮反应的平衡时间为60min,随着温度的升高反应速度增快,在偏酸性的条件下去除效果更好;纳米铁吸附剂对磷的吸附平衡时间为30min左右,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程,吸附容量随pH变化显著,在pH=4时吸附量达到最大,并且在温度为25℃时吸附效果最佳。柱试验确定了纳米铁与火山岩的最佳质量配比为1:30。中试试验装置连续运行了约四个月,试验结果表明,该组合工艺去除效果良好,运行稳定。在整个试验过程中,A²O工艺出水COD、TN、TP、PO₄³⁺-P的平均去除率分别为94%、60%、57.4%、60.9%。而A²O工艺与硫磺+火山岩负载纳米铁填料组合工艺出水水质更加稳定,对TP、PO₄³⁺-P、COD、NO₃-N、NH₃-N、SS的平均去除率分别为95.35%、85.35%、94.31%、97.86%、76.67%、95.91%。其中PO₄³⁺-P、COD、NO₃-N达到了《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（Ⅲ类）,控制指标均达到了预期的目标,满足了污水深度处理的要求。