农村生活污水处理是改善农村人居环境和建设美丽乡村的重要内容。人工湿地作为一种经济有效且环境友好型的生态技术,用于处理分散农村生活污水具有极大优势。然而,传统人工湿地由于长期处于厌氧状态、基质吸附能力较差,严重限制了系统的脱氮除磷效果。本研究基于上述问题,将具有优异P吸附性能的改性生物炭与能创造交替好氧-缺氧环境的间歇微曝气耦合以提高垂直流人工湿地的处理性能。首先,以玉米芯为原料,以改性材料（Mg Cl2·6H2O、Al Cl3·6H2O）和改性比例（Mg（Al）:生物质质量比分别为5%、10%、15%、20%）为变量制备了9种不同改性生物炭。通过一系列材料表征方法分析了不同改性生物炭的物理-化学性质和P吸附机理,通过批吸附试验确定了不同改性生物炭的P吸附特性,从而筛选出具有最佳P吸附性能的改性生物炭作为湿地基质填料。然后以填料类型（砾石、原始生物炭、改性生物炭）和运行方式（无曝气、间歇微曝气）为变量构建了6组垂直流人工湿地小试模型,确定改性生物炭和间歇微曝气对湿地系统去除污染物的强化作用。最后改变湿地系统的进水C/N比和曝气量,确定对湿地净化效果的影响。主要研究结论如下:（1）经Mg/Al改性的生物炭的结构组成和表面性质大大改善,比表面积和孔隙度增大、含氧官能团丰度增加且表面负载了大量的金属（氢）氧化物纳米薄片,显著促进了其对P的吸附。随改性比例的增大,Mg/Al改性的生物炭的P去除率逐渐增大,确定Mg/Al最佳改性比例均为20%。20%Mg-BC和20%Al-BC对P的理论最大吸附容量分别为56.12 mg/g和44.79 mg/g。但与20%Al-BC相比,20%Mg-BC对P具有更稳定的去除效果和更宽的p H值适应范围。（2）20%Mg-BC对P的吸附受扩散控制,表现为均质表面上的单层吸附;而20%Al-BC对P的吸附受多个过程的控制,表现为异质表面的化学吸附。Mg/Al改性生物炭对P的吸附机理主要包括:（1）静电吸引、（2）单核/双核配合物的形成、（3）表面官能团与磷酸根阴离子发生阳离子桥接作用、（4）表面化学沉淀作用。而20%Mg-BC和20%Al-BC在理化性质和P吸附机理方面存在的差异是导致两者P去除效果差异的主要原因。（3）几乎所有运行条件下,改性生物炭-间歇微曝气湿地系统对COD、NH4+-N、TN和TP均表现出最优的去除效果。增加进水中NO3--N浓度从而降低进水C/N比,会使湿地系统出水COD浓度略微降低,而出水NH4+-N、TN和TP浓度显著升高。适度增加曝气量有利于提高湿地系统对COD、NH4+-N和TN的去除;而过量增加曝气,湿地系统出水COD无明显变化,TP浓度明显增大,同时还会破坏系统闲置阶段缺氧环境影响反硝化过程。综合系统对各污染物的去除效果和运行的经济性,确定间歇微曝气-改性生物炭湿地系统的最佳曝气量为0.4-0.6 L/min。在该运行条件下,系统对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为85.09%、99.15%、99.41%和91.40%,出水水质能满足《城镇污水处理厂排放标准》GB18918-2002中的一级B标及以上。