近年来，城镇化的加快，城市不透水地表的面积越来越大，导致了城市径流面源污染的问题愈加严峻，暴雨径流携带的污染物质直接汇入水体已经成为城市水环境污染的重要来源之一。针对以上问题，本研究以重庆市园博园龙景湖流域降雨径流为研究对象，结合龙景湖流域内的降雨径流水质水量特点及园内地形特点，开发设计了一种径流分离、收集与强化处理一体化系统，将径流分离离线后进行强化处理。根据重庆市园博园流域降雨径流水质及水量特征，以及山地城市地势坡度较大的特点，参考了雨水储水池、渗滤井等物化技术以及亚表层渗滤技术、生态绿地、植草沟技术、人工湿地系统和塘-湿地组合系统等生态工程措施。设计和构建了一套径流分离、收集与强化处理一体化系统，通过设计径流分离模块，将径流分离后，汇入径流调蓄池，经过调蓄后的径流汇入强化处理系统，通过吸附剂的作用，着重去除径流中的氮磷。通过研究得出以下结论：通过对重庆市园博园流域的降雨径流水质及水量进行检测，发现园博园径流中的高锰酸盐指数能够达到地表水Ⅳ类水标准，而NH4+-N、TN和TP劣Ⅴ类，其中NH4+-N占TN的60%左右。园博园径流污染的控制目标为氮磷。针对园区径流水质特性，本研究选取了天然沸石、Na型改性沸石、活化沸石对径流中NH4+-N进行静态吸附，选取了活性氧化铝、海绵铁来处理径流中的磷酸盐。结果发现：Na型改性沸石的吸附性能优于其他两种，饱和吸附量达到9.09mg/g,Na型改性沸石可以作为吸附雨水中氨氮的优选吸附剂。针对磷的处理，海绵铁的处理效果要明显优于其他几种吸附剂的处理效果，其中海绵铁的饱和吸附量为2.42mg/g，活性氧化铝的吸附量为1.04mg/g。通过强化处理装置几何缩小的吸附柱的动态吸附试验研究，试验结果表明：径流收集与强化处理一体化系统除氮部分对降雨径流中的氨氮有较好的处理效果，对硝态氮、总磷、COD等其他污染物质没有明显的去除效果，除氮模块的功能定位为去除降雨径流中的氨氮，除磷部分对降雨径流中的磷酸盐有较好的处理效果，对硝态氮、COD等其他污染物质没有明显的去除效果，除磷模块的功能定位为去除降雨径流中的磷酸盐。接触时间、床高、进水浓度是影响氨氮和磷酸盐去除效果的重要参数，通过对动态吸附柱实验数据的分析，发现氨氮和磷酸盐去除规律与博哈特（Bohart）-亚当斯(Adams)模型、Clark模型、Thomas模型均有较高的相关性，得到了Na型改性沸石吸附床和海绵铁吸附床的泄漏时间与接触时间、床高和进水浓度的关系曲线。根据吸附柱动态吸附试验得到关系曲线，通过对不同接触时间下，处理相同雨量所需装置的有效体积的计算，建议强化处理装置除氮部分的接触时间T为10~20min，,除磷部分的接触时间为10~20min，床高的设计h>0.25m,强化处理装置应用于园博园江南园雨水处理时，其服务面积为广场4327m2,道路916m2,绿地10086m2，通过对装置体积的优化设计，得出除氮部分有效容积V=9.0m3,除磷部分有效容积为V=10.0m3。