小城镇污水水质主要以生活污水为主，针对这个特点，本论文选择与小城镇污水水质相类似的上海市东区水质净化厂初沉池出水为研究对象，采用一体化A<,m>O<,n>工艺对其进行处理。本文主要分为以下三部分： 1、连续曝气A<,m>O<,n>工艺试验研究，采用了池深2.3 m，直径1.4 m的反应器，分别考察了好氧区溶解氧浓度、穿孔曝气管工作水深、反应区水力停留时间对反应器处理效果的影响。实验结果表明：(1)好氧区溶解氧浓度是控制工艺运行的关键参数，它不仅影响着一体化反应器好氧区微生物各种生理活动，而且影响着厌/缺氧区有效容积的大小。为了获得较好的脱氮除磷效果，保证厌/缺氧区的存在，需保持反应器好氧区溶解氧浓度在0.5～1.0 mg/L。(2)增加穿孔曝气管的工作水深，会相应的增加好氧区的容积，综合考虑氨氮、总氮、总磷的去除效果，穿孔管的最佳工作水深为1.5 m，此时反应区内曝气区与非曝气区的容积比为2.4∶1。(3)反应区水力停留时间为8 h时，一体化反应器具有良好的有机物去除和脱氮能力，超过8 h以后，水力停留时间的延长对反应器污染物去除效果的增加影响不明显。 2、间歇曝气A<,m>O<,n>工艺初步试验研究，采用了高1 m，直径0.4 m的反应器，考察了工况为2 h曝气-2 h停曝时间周期对污染物的去除效果，结果表明初步试验未获得理想的脱氮除磷效果，对COD<,Cr>、NH<,3>-N、TN、TP的平均去除率分别仅为75.7％、14.9％、12.4％和39.2％，需要进一步试验以确定最佳工况参数。 3、在总结研究成果的基础上，设计了新型射流曝气一体化A<,m>O<,n>反应器，反应器直径2.6 m，高6.6 m，并用CFD技术对反应器内的流态进行了数值模拟，结果表明，CFD技术可以用来指导新型A<,m>O<,n>反应器的流态优化设计。