水是人类生存与发展最宝贵的自然资源,是经济社会发展和人类生活质量改善的关键。然而随着社会经济的发展,水资源污染问题已经成为了制约社会发展的瓶颈。水污染治理技术日益得到社会的关注,经过一百多年的发展,已经日益成熟。从其发展规模上的变化来看,是由分散处理到集中的污水处理方向发展的。但随着社会城市化进程的不断加快,集中的污水处理的弊端,如污水运输过程中的巨大能量损失、污水管网建设投资巨大、偏远地区污水无法集中处理等,使得污水的分散式处理又重新成为了科研工作者和实际工程应用中的热点。本论文介绍了一种新型的分散式污水处理设备——水力驱动式生物转笼,并对其进行了中试研究。通过进水量调节,确定该反应器的最大处理能力。对反应器工艺进行改进,采用分段进水与回流工艺,通过对比试验确定反应器的最佳运行参数。对反应器进行冲击负荷试验,确定反应器的耐冲击负荷能力。试验结果表明,在进水量为10t/h的条件下,反应器对COD_Cr去除率可以达到71%以上,BOD₅去除率在79%以上,SS去除率在54%以上,经过处理后的污水的酸碱性可得到明显的改善。在进水量为6t/h的情况下,出水水质除TN-N外基本能够达到中华人民共和国国家标准污水综合排放二级标准。采用分段进水与回流工艺,在分段进水（70%/30%）和回流50%（33%/17%）条件下,COD_Cr的去除率提高了15%,BOD₅去除率提高了9%,NH₃-N去除率提高了17.4%,TP-P去除率提高了50%,反应器系统的出水水质COD_Cr、BOD₅、NH₃-N和TP-P达到中华人民共和国国家标准污水综合排放一级排放标准。该反应器有较好的耐冲击负荷能力,在COD_Cr面积负荷提高2.6倍的冲击负荷作用12h的情况下,反应器在5天之内可以恢复到初始情况下的出水水质。在中试试验结果的基础上对反应器进行了理论研究,发现COD_Cr和BOD₅的降解反应是一级反应。当日处理量为144吨时,降解反应方程式:COD_Cr为L_t = L₀ e^-0.227t,BOD₅为L_t = L₀ e^-0.264。两级水力驱动式生物转笼的数学公式:的数学模式为A/Q（L₀-L₁）=0.0109+0.5513/L₁ ,二级转笼的数学模式为A/Q（L₁-L₂）=0.0201+0.4973/L₂。