医药类污染物作为环境水体中存在的痕量污染物，因其具有环境稳定性、难降解性以及生物累积性等特性，在与人和动物的长期接触后，会引起生态环境和人类健康的不可逆的潜在危害。城市污水处理厂是城市污水的“汇”和水环境污染潜在的“源”，倒置A~2/O（缺氧-厌氧-好氧）工艺是活性污泥法中的常见工艺，因其工艺流程简洁而被污水厂广泛采用，对污水中常规污染物的去除发挥着良好作用，但其对医药类污染物的去除研究才刚刚起步。因此，需要建立起一套在不影响常规污染物去除效果基础上又能对医药类污染物去除具有良好效果的污水处理工艺。课题以城市污水中普遍存在的4种医药类污染物非那西汀、吉非罗齐、咖啡因、和双氯芬酸为研究对象，以学校教学区实际废水为污水来源，通过实验室模拟的倒置A~2/O工艺装置连续性运行来考察缺氧、厌氧和好氧条件下活性污泥微生物对目标化合物的转化规律。通过开展水力停留时间（HRT）、温度（℃）、污泥回流比（%）和医药类污染物进水浓度(mg/L)等参数变化考察微生物对目标物去除效率的影响研究，确定微生物降解医药类污染物的关键影响因素，从而优化工艺条件来提高城市污水中医药类污染物的生物降解效率。课题开展了间歇式实验研究，以考察四种目标药物的厌氧、缺氧和好氧生物去除效果及转化途径。实验研究发现，四种医药类污染物中非那西汀是最容易被微生物降解的，16h的水力停留时间下其平均去除率可达到90%以上；咖啡因以生物降解为主，平均去除率在85%；微生物对非那西汀和咖啡因的去除效率与药物浓度有关，其去除符合一级反应动力学。医药类污染物吉非罗齐以污泥吸附为主，同时也存在生物降解作用，在泥水混合液中会发生动态吸附解析过程。目标污染物中双氯芬酸是最难去除的，去除方式为污泥吸附和生物降解相结合，平均去除率为56%。与污泥回流比50%相比，100%的污泥回流比运行条件下非那西汀和咖啡因的去除效率提高了10%。实验研究表明，非那西汀、咖啡因和双氯芬酸在好氧条件下的生物去除效率最好，而吉非罗齐则在厌氧条件下的生物降解效果最好。课题的开展为更好地利用微生物去除城市污水中的医药类污染物研究奠定了理论与实践基础，从而减轻外排污水中医药类污染物的环境风险和对人体健康的潜在危害。