生物填料是生物膜水处理技术的核心之一，其性能好坏将直接影响微生物的附着、生长繁殖及活性，进而影响废水生物处理效率、能耗和稳定性。现行的水处理普通塑料生物填料（简称PEP），用于废水、尤其是含酚毒性废水的生物处理时，存在微生物挂膜启动速度慢、挂膜量不足及氧传质效率低等方面缺陷，导致生物降解速率低下。在废水生物处理过程中，共代谢和磁效应能强化难降解物质的生物处理，提高溶解氧浓度，诱导微生物酶的合成和提高酶的活性。基于上述理论，针对目前共代谢工程化应用中成本过高、磁场效应难以大规模应用到废水生物处理设施中等问题以及珠三角废（污）水水质特点，本研究旨在对PEP进行改性，制备一种具有生物亲和、亲水性能的新型磁性生物填料-营养缓释型磁性填料（简称NSRMPEP），将其应用于废（污）水生物处理中，以获得有效的应用效果并提供应用营养缓释型磁性生物填料进行废（污）水生物处理的理论依据。　　 采用共混法制备新型磁性生物填料，选取了合适的主要添加物质如亲水、生物亲和及磁性物质，确定了聚合物注塑成形工艺，完成了NSRMPEP的制备。通过扫描电镜、能谱和红外光谱分析，考察了NSRMPEP表面和内部结构、添加物分散情况。检测了填料的物理机械性能，证实NSRMPEP密度及强度性能与PEP变化不大，能满足水处理用填料性能的基本要求。　　 填料的润湿性能试验表明NSRMPEP接触角比PEP降低了近30％，含水率提高2～3倍，填料亲水性能显著增强。两种填料挂膜对比试验中，NSRMPEP挂膜时间从PEP的9d缩短为7d，生物膜量、膜厚及废水中的CODCr去除率均有增加。NSRMPEP加速了微生物在填料表面的附着，促进生物膜的形成和有机物代谢转化，较大程度改善了填料的生物亲和性能。　　 对普通填料和营养缓释型磁性填料进行了性能检测和比较，结果表明，营养缓释型磁性填料不仅在微观结构和润湿性能方面大有改善，而且还具有良好的营养缓释性能。同时，比较了两种填料的磁力挂膜和传统挂膜，并将磁力挂膜应用于苯酚废水处理中，发现NSRMPEP磁力挂膜启动速率很快，其填料表面挥发性有机物膜重成倍增加，苯酚去除效果良好。　　 采用多种常用药学体外释放模型对营养缓释型磁性填料的营养物释放进行了拟合，发现一级动力学模型能很好地描述和预报营养物质释放度随时间的变化趋势，其拟合结果已经非常接近实验值。Higuchi模型的拟合效果稍差，而零级动力学模型对营养物的体外释放根本谈不上拟合。提出了营养缓释型磁性填料营养活性物释放的溶解扩散模型，模型同时考虑了释放过程中营养物的溶解和扩散因素，并利用数学方法得到了模型的分析解。提出的溶解扩散模型能够很好的解释营养缓释型磁性填料营养物释放情况，揭示了营养物质本身的特性、片状填料结构和释放行为之间的一些基本规律。　　 最后，分别在印染废水厂和污水厂对所制填料进行中试实验。污水厂实验发现，弱磁场能提高溶解氧浓度；改性填料挂膜时间比普通填料缩短了3天，对污水中各污染指标的去除率明显增加；营养缓释型磁性生物填料表面有机微生物量及其脱氢酶活性都是普通填料的2倍以上。印染厂实验结果同样表明，改性填料在难降解废水中的生物挂膜、降解效率及微生物活性等方面比普通填料都有很大改善。