本文从传质动力学的角度设计了投加立管式填料的复合生物反应器,对复合生物反应器工艺的特性、机理进行了详细地阐述,并对其处理城市污水的最佳运行条件、工艺参数及影响因素进行了研究,通过与厂区原有的传统活性污泥法工艺对比运行的方法,总结了该工艺处理城市污水的优点。在正式进行好氧生化处理的运行试验之前,进行了清水充氧性能测试。通过更换直径35mm 与直径50mm 的填料,来确定最适宜的填料尺寸,定量地测量并比较了其充氧性能提高的程度。同时,本文也对复合生物反应器工艺处理城市污水的生化反应过程进行了动力学研究。在实验获得的数据基础上,采用Eckonfelder 的反应动力学模式,求出复合生物反应器工艺处理此种城市污水的动力学方程,并根据该方程求得运行参数的极限值,得出理论最小气水比为1.84:1,理论最短曝气时间为45min,与试验中得到的经验数据比较吻合。则对此类污水的处理,达到曝气时间缩短至45min,同时气水比降低至2.5:1 是可能的。