目前,农村的经济水平与生活水平随着社会经济的发展及新农村建设的政策支持有了显著的提高,生活条件改善的同时也导致了农村生活污水量的增加,但是农村现阶段还没有配套的污水收集处理设施,大多数村庄采用污水直排的方式排出污水。由于农村建设资金有限,农户居住分散,传统的城镇污水处理厂并不适合处理农村污水。因此研究易于运行管理的低成本分散式污水处理工艺,探索适合我国农村污水特征的处理技术,具有广阔的市场前景。本论文主要通过总结分析农村排水形式、排水量以及污水处理现状,提出了农村污水一体化生态处理系统工艺,即组合式一体化污水处理系统暨设备。本文以山东农业大学课题组研究开发的组合式一体化污水处理设备为主,研究了污水处理系统的启动方法,并对启动阶段的处理效果进行分析。试验结果表明,采用接种污泥法启动组合式一体化污水处理设备具有一定的科学性和可行性。本研究同时对回流比、水中溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)进行最佳参数的确定,其中水力停留时间(HRT)采用不同工况试验确定。综合理论分析、具体试验结果以及经济技术等因素,确定组合式一体化污水处理设备的最佳运行参数:回流比调节为200%,曝气量为30L/min使好氧曝气区的溶解氧的浓度不低于2mg/L,HRT宜控制在18h左右。在最佳控制运行参数下,分别在常温和低温条件下对组合式一体化处理设备进行了试验分析,并对系统进行了经济效益分析。研究得出的主要结论如下:设备在该最佳控制参数运行,对污水中污染物去除明显,出水水质较为稳定,运行处理效果较好。其中,出水COD的平均浓度可以达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A类标准,SS、BOD的平均出水浓度达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B类标准,氨氮的出水平均浓度优于国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)二级标准。设备对污水处理各项指标去除效果良好,COD、氨氮、SS、BOD的平均去除率分别为:79.4%、64.9%、92.2%、89.0%。通过分析设备各处理单元对各项指标去除效果得出:COD、SS的去除主要集中在初沉区和厌氧区,其共同去除量分别占各自总去除量的88.9%、91.2%;氨氮的去除主要集中在初沉区和好氧区,这两个处理单元对氨氮的共同去除量占总去除量的94.5%。因此,除了要加强对厌氧区、好氧区的管理之外,还应加强对初沉区的改进与管理,充分发挥设备去除生活污水中有机污染物的性能,并降低设备建设与运行成本。本论文还对实际工程中的组合式一体化污水处理设备在常温和低温状态下的运行效果进行了检测分析,对设备的运行实践提出改进建议,并总结了设备运行使用注意事项。对工程实例检测分析得出的结论如下:在组合式一体化污水处理设备实际工程运用中,设备的启动运行采用自然培养微生物系统的方法,无法有效选择培养微生物,形成生物膜的过程缓慢,污水处理效果差。因此,设备在实际工程运行启动应参考试验启动方法,使生物膜快速建立,提高设备处理性能。在对设备检测期间加入污泥和菌种,外加有效微生物数量增加,氨氮、BOD、SS去除效果明显加强,但是对COD的去除效果并无较大改变,设备整体处理效果得到改善。因此,对于系统内生态系统运行不良的设备可及时加入针对性的高效菌种,改善系统内有效微生物生存状况,提高设备污水处理水平。组合式一体化污水处理设备设计,以污水低成本、分散式处理作为出发点,对传统A/O工艺进行工艺优化,将活性污泥法和生物膜法结合构成复合生物膜系统,以有效处理原水中的有机污染物质。同时,可以根据农户的具体情况增减组合式污水处理桶,以满足不同用户的处理要求。