连续流一体化生物反应器（Continued-flow Integrated Biological Reactor, CIBR）是一种新型高效的一体化脱氮除磷反应器，尤其对于低碳氮比的污水处理具有一定的优势。但是在实际运行中反应区存在一定的结构死区以及三相分离区中气液固三相的分离效果不是很好，影响着反应器的反应效率。论文基于计算流体力学理论研究了反应器内部的流态，为反应器的设计、优化反应器操作以及提高反应效率提供有效指导。首先，采用清水示踪试验研究了CIBR在曝气和搅拌两种工况下反应区和沉淀区的流态。曝气和搅拌时CIBR反应区的Pe值分别为2.21和2.35，都介于0到∞之间，说明曝气和搅拌时反应区的流态都是介于完全混合和推流式之间；曝气时沉淀区的出水有85min的滞留时间，而搅拌时沉淀区在t=0时刻就检测到示踪剂，且沉淀区进出口处示踪剂浓度值一样，说明沉淀区流态在曝气时为推流式，在搅拌时为完全混合。其次，利用CFD模拟软件，采用欧拉多相流模型和标准k-模型中的分散（Dispersed）湍流模型，建立曝气时CIBR气液两相流模型。通过数值模拟，得到了反应器内速度场、气体分布、压强场以及湍流强度的变化规律。同时，在气液两相流数值模拟的基础上，利用离散相模型对CIBR进行了示踪模拟，模拟结果与实验结果之间的最大误差在22%，验证了模拟结果的可靠性。最后，通过清水示踪试验和数值模拟研究了三相分离器结构对流态的影响。下导流孔孔径由2cm增大到8cm时，反应区的容积利用率在曝气时由81.8%提高到了84.7%，搅拌时由77.5%提高到了82.7%，三相分离区回流缝的湍动能也增强了，说明下导流孔的增大有利于三相分离区处的气液固的分离，提高反应器的处理效果；折板角度为35°时三相分离区和沉淀区内液速大小和波动性以及含气率均比折板角度为45°和50°高，不利于三相分离区的气液分离以及沉淀区中颗粒的沉淀，故三相分离器的最佳折板角度为45°-50°。