近年来,我国城镇化水平不断提高,城市中水体黑臭现象愈发严重,已经影响到了城市的形象和人们的健康生活,因此黑臭水体治理工作受到了社会各界的高度重视。本论文以模拟黑臭水体为处理对象,探讨曝气增氧技术、微生物菌剂技术、生物载体技术和植物浮床技术对黑臭水体净化效果,并确定各单一修复技术最佳的运行参数。以曝气增氧技术为基础,辅以微生物菌剂技术﹑生物载体技术以及植物浮床技术,进行多种技术组合净化效果研究。选用层次分析法建立黑臭水体修复技术综合评价指标体系,构建黑臭水体净化模型,优选出治理黑臭水体的最佳技术组合方案,并将其应用到U型模拟河道中试。主要内容和结果如下:(1)单一修复技术对黑臭水体处理效果研究。曝气增氧的最佳方式为连续曝气增氧,且曝气强度为0.08 L/min。微生物菌剂的最佳投加量为3 mL,与水体体积比为万分之一。生物载体的最佳类型为玄武岩纤维生物载体,且铺设密度为10束/m~2。植物浮床的最佳种类为黄菖蒲植物浮床,且铺设密度为10株/m~2。此外,在各单一技术中,曝气强度为0.08 L/min的连续曝气增氧修复技术效果最优。(2)多种技术组合对黑臭水体处理效果研究。曝气增氧+玄武岩纤维生物载体组合方案在两种技术组合中效果最优。曝气增氧+微生物菌剂+玄武岩纤维生物载体组合方案在三种技术组合中效果最优。在多种技术组合中,曝气增氧+微生物菌剂+玄武岩纤维生物载体+黄菖蒲植物浮床四种技术组合效果最优。在夏季试验中,四种技术组合COD、氨氮和总磷稳定后的去除率分别为68.9%、99.1%和82.2%,氨氮和总磷去除率达到稳定所需时间比其它试验组至少提前了2天和4天,而COD无明显提前。在冬季试验中,四种技术组合COD、氨氮和总磷稳定后的去除率分别为68.5%、99.2%和86.8%,其中COD、氨氮去除率达到稳定所需时间相比其他试验组至少提前了6天和2天,而总磷无明显提前。(3)黑臭水体治理技术方案优化决策。采用层次分析法建立黑臭水体修复技术综合评价指标体系,确定经济指标、技术指标以及景观美化等各评价指标与子目标层对总目标层的权重,并对评价指标进行无量化处理,通过综合评价选出黑臭水体净化效果最优方案为曝气增氧+微生物菌剂+玄武岩纤维生物载体+黄菖蒲植物浮床技术组合,性价比最优方案为曝气增氧+玄武岩纤维生物载体技术组合。(4)U型模拟河道中试试验。将曝气增氧+微生物菌剂+玄武岩纤维生物载体+黄菖蒲植物浮床四种技术组合方案应用于U型模拟河道,在运行22天后,水体中COD、氨氮和总磷的初始浓度由91.4 mg/L、29.1 mg/L和1.7 mg/L,降至23.2 mg/L、0.3 mg/L和0.1 mg/L,去除率分别达到了74.6%、98.8%和94.3%,各污染物水质指标均达到地表水环境质量III类水标准。这表明曝气增氧+微生物菌剂+玄武岩纤维生物载体+黄菖蒲植物浮床四种技术组合方案对黑臭水体有很好的净化效果。U型模拟河道试验中COD、氨氮和总磷去除率与污染物去除率拟合方程差异不显著,说明拟合方程可以较好预测U型模拟河道中污染物去除率。