随着城市人口的不断增长和居民生活水平的提高，城市生活污水中氮磷含量逐步增加，水体富营养化现象日益严重，开发一种高效廉价的生活污水处理工艺成为了亟待解决的难题。无纺布-CASS工艺（Non-woven Fabric-Cyclic Activated Sludge System，简称F-CASS）不仅融合了传统CASS工艺和膜生物反应器的优点，而且解决了膜生物反应器造价高、能耗高等问题，具有较高的实用价值和重要的研究意义。本试验针对CASS最佳运行工况、F-CASS工艺的脱氮除磷效果进行了研究，并对无纺布除污的作用机理、污染机制和通量恢复等进行了分析。本研究通过考察进水历时、曝气时间、污泥回流比和排水比对CASS工艺脱氮除磷效果的影响，获得了CASS工艺最优运行参数，即进水历时为4h，曝气时间为3h，污泥回流比为25%，排水比为1:3。在此基础上，设计并启动运行F-CASS工艺，分别考察了10μm无纺布和30μm无纺布对污染物的去除效果。结果表明，两种孔径的无纺布CODcr平均出水浓度分别是26.16mg/L和25.68mg/L，去除率均在90%以上；对氨氮的平均去除率分别为95.19%和94.91%，出水浓度均在5mg/L以下；对总氮的平均去除率分别是86.62%和86.70%，出水均在15mg/L以下；总磷平均出水浓度均为0.32mg/L；平均出水浊度均在0.60NTU左右，均未检测出SS，具有良好的固液分离能力。对F-CASS工艺中无纺布过滤机理的研究发现，无纺布的过滤作用主要是由机械筛分、架桥吸附、表面粘附与复式截留等四种过程协同作用的结果。对无纺布污染机制和过滤阻力进行研究分析，得出无纺布的污染主要是由附着在无纺布表面的滤饼层和粘附在无纺布内部结构上的凝胶层污染组成；无纺布过滤阻力的主要来源也来自于这两者，试验中30μm无纺布过滤总阻力为1.286×109m-1，其中滤饼层污染和凝胶层污染分别约占总阻力81%和18%，其余阻力来自于无纺布自身。通过无纺布清洗方式的对比研究发现，物理清洗方式中单一的人工洗刷和水力冲洗只能恢复通量的71%左右，而人工洗刷与超声波联用效果显著，最高能恢复原始通量的85.78%；化学清洗中，碱性清洗剂的清洗效果优于酸性清洗剂和氧化剂，酸性清洗剂和氧化剂的清洗效果只能恢复80%左右的通量，而碱性清洗剂的清洗效果则能达到90%以上，根据清除效果，结合清洗方式的安全实用要求，宜采用0.001mol/L的NaOH溶液浸泡6h的化学清洗方式。