(1)因为 $AB=AD$,且 $O$ 为 $BD$ 的中点,所以 $AO \perp BD$.
又因为平面 $ABD \perp$ 平面 $BCD$,平面 $ABD \cap$ 平面 $BCD = BD$,且 $AO \subset$ 平面 $ABD$,
根据面面垂直的性质定理,可得 $AO \perp$ 平面 $BCD$.
因为 $CD \subset$ 平面 $BCD$,所以 $AO \perp CD$.
(2)过点 $E$ 作 $EF \perp BD$ 于点 $F$,过点 $F$ 作 $FM \perp BC$ 于点 $M$,连接 $EM$.
由(1)知 $AO \perp$ 平面 $BCD$,又 $EF \parallel AO$(因为 $EF \perp BD, AO \perp BD$ 且都在平面 $ABD$ 内),
所以 $EF \perp$ 平面 $BCD$.
因为 $BC \subset$ 平面 $BCD$,所以 $EF \perp BC$.
又因为 $FM \perp BC$,且 $EF \cap FM = F$,
所以 $BC \perp$ 平面 $EFM$,进而 $BC \perp EM$.
故 $\angle EMF$ 即为二面角 $E-BC-D$ 的平面角,由题意知 $\angle EMF = 45^{\circ}$.
在 Rt$\triangle EFM$ 中,$\tan \angle EMF = \frac{EF}{FM} = 1$,即 $EF = FM$.
因为 $\triangle OCD$ 是边长为 1 的等边三角形,$O$ 为 $BD$ 中点,
所以 $OD=OC=CD=1$,$BO=OD=1$,即 $BD=2$.
在 $\triangle BCD$ 中,$CO$ 是中线且 $CO = \frac{1}{2}BD = 1$,所以 $\triangle BCD$ 为直角三角形,且 $\angle BCD = 90^{\circ}$.
或者计算角度:在等边 $\triangle OCD$ 中,$\angle ODC = 60^{\circ}$.
在 $\triangle BCD$ 中,$BD=2, CD=1, \angle BDC = 60^{\circ}$,
由余弦定理 $BC^2 = BD^2 + CD^2 - 2 BD \cdot CD \cos 60^{\circ} = 4 + 1 - 2 \times 2 \times 1 \times \frac{1}{2} = 3$,
所以 $BC = \sqrt{3}$.
因为 $BC^2 + CD^2 = 3 + 1 = 4 = BD^2$,所以 $BC \perp CD$.
因为 $EF \perp$ 平面 $BCD$,$AO \perp$ 平面 $BCD$,所以 $EF \parallel AO$.
在 $\triangle AOD$ 中,$DE = 2EA$,即 $\frac{DE}{DA} = \frac{2}{3}$,
所以 $\frac{EF}{AO} = \frac{DF}{DO} = \frac{DE}{DA} = \frac{2}{3}$.
设 $AO = h$,则 $EF = \frac{2}{3}h$,$DF = \frac{2}{3} OD = \frac{2}{3}$.
所以 $BF = BD - DF = 2 - \frac{2}{3} = \frac{4}{3}$.
接下来求 $FM$ 的长度.
在 Rt$\triangle BCD$ 中,$\sin \angle DBC = \frac{CD}{BD} = \frac{1}{2}$,即 $\angle DBC = 30^{\circ}$.
在 Rt$\triangle BFM$ 中,$FM = BF \sin \angle DBC = \frac{4}{3} \times \frac{1}{2} = \frac{2}{3}$.
由 $EF = FM$,得 $\frac{2}{3}h = \frac{2}{3}$,解得 $h = 1$,即 $AO = 1$.
三棱锥 $A-BCD$ 的体积:
底面 $\triangle BCD$ 的面积 $S_{\triangle BCD} = \frac{1}{2} BC \cdot CD = \frac{1}{2} \times \sqrt{3} \times 1 = \frac{\sqrt{3}}{2}$.
高 $AO = 1$.
所以 $V_{A-BCD} = \frac{1}{3} S_{\triangle BCD} \cdot AO = \frac{1}{3} \times \frac{\sqrt{3}}{2} \times 1 = \frac{\sqrt{3}}{6}$.