畜禽养殖废水的人工湿地处理是目前资源节约与高效利用和环境友好型废水处理的最主要的方法之一。湿地填料是影响废水处理效果的关键因素。设计和开发低成本、高效率的填料系统是湿地持续运行的保障，也是未来高效型和移动式人工湿地研究的需求。生物炭以其高稳定性、强吸附能力、抗氧化和抗生物分解能力等特性，近年来在环境领域的研究与应用备受关注。然而，将生物炭应用于人工湿地填料系统对畜禽养殖废水进行处理的研究目前还很不充分。本文研究了农业废弃物稻壳加工的低成本稻壳炭对NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+等的吸附特征与机理，以稻壳炭为核心，辅以沸石、麦饭石、粗砂等设计了不同填料组合，并对其处理模拟和实际畜禽养殖废水的效果进行研究，提出最佳处理效果的填料组合，旨为稻壳炭在畜禽养殖废水人工湿地处理中的应用提供理论基础与实践依据。　　研究结果表明:　　(1)稻壳炭对水溶液中NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43-、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+等的等温吸附过程均可用Freundlich模型进行描述(P＜0.01)。这表明，吸附过程属于多层吸附。随温度升高(25～35℃)，NH4+-N、NO2--N、Cu2+、 Mn2+等的Freundlich模型参数n值增大。这表明，温度越高，吸附越容易进行。相比较而言， NO3--N、PO43-的n值接近于1或小于1，表明稻壳炭对其吸附力较弱。　　(2)稻壳炭对水溶液中NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+等的吸附均符合准二级动力学方程(P＜0.01)。这表明，化学吸附可能是吸附的主导机制。稻壳炭对NO3--N、NO2--N、PO43--P的吸附在10 min内达到平衡，对NH4+-N、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+等的吸附约在2 min内就可达到平衡。初始浓度(C0)为5.0、10.0 mg/L时，2 min内稻壳炭对NH4+-N的去除率为34.1％和35.1％，Cr6+的去除率为78.6％、75.3％，Cu2+的去除率为76.9％、56.4％。2 min内稻壳炭对Cd2+的去除率为58.8％（C0为20 mg/L）、61.7％（C0为50 mg/L），Mn2+的去除率为53.5％(C0为10 mg/L)、58.0％（C0为20 mg/L）。因此，稻壳炭可以作为吸附去除水溶液中的NH4+-N、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+的良好吸附剂，吸附机理可能是化学吸附主导下的多层吸附。　　(3)相同水质和水力负荷条件下，单一填料系统对NO3--N/NO2--N、Cu2+、Cr6+、Cd2+等脱除能力高低顺序为稻壳炭＞沸石、麦饭石＞粗砂。稻壳炭-粗砂、稻壳炭-沸石、稻壳炭-麦饭石、粗砂、沸石-粗砂、麦饭石-粗砂等六种组合填料系统中，稻壳炭-沸石组合填料对模拟养殖废水中的NH4+-N、NO3--N/NO2--N、Cu2+、Cr6+、Cd2+、Mn2+等的去除效果较好，平均相对去除率分别为39.2％、61.7％、79.2％、75.2％、90.0％、60.6％。因此，稻壳炭-沸石组合填料有望作为人工湿地处理畜禽养殖废水时的理想填料选择。　　(4)稻壳炭-沸石组合填料对实际沼液废水处理的初步研究效果表明，水力停留2h，初始浓度分别为110.87、0.54、0.20 mg/L条件下，NH4+-N、Cr6+和Cd2+的去除效果均较好，其平均去除率分别为20.2％、43.2％、32.8％;对其他污染成分的平均去除率波动范围在5.3％～18.3％。对实际废水的处理效果可能需要结合水质参数对处理工艺进一步优化。