我国环境污染正处在历史上最严重时期,水质改善是“十三五”时期水环境保护的核心目标。如何有效处理城市污水、节约水资源已成为亟待解决的问题。本研究针对目前污水处理用陶粒密度大、比表面积有限,以及表面改性过程对水体造成污染等问题,探索利用镁橄榄石粉矿制备高强、轻质陶粒,系统研究镁橄榄石基多孔陶粒的微结构特征对其综合性能的影响规律,为实现以废治废,推动水环境综合治理及节约矿物资源献计献策。本研究采用镁橄榄石细粉和富硅陶瓷废料为主要原料制备镁橄榄石基多孔陶粒,探究了工艺参数以及孔结构对镁橄榄石基多孔陶粒性能的影响。实验得出以下结论:（1）当原料中镁橄榄石与富硅陶瓷废料的质量比为36:54,热处理温度为1050℃时,试样具有较优的综合性能,此时试样显气孔率达51%,闭气孔率为2%,吸水率为40%,体积密度为1.27 g·cm^-3,耐压强度为119 N,盐酸可溶率为8%;（2）采用锯末作造孔剂的试样,试样的显气孔率随锯末粒度的减小和其加入量的增加而减小;采用糠作造孔剂的试样具有较优的性能,其显气孔率为49%,闭气孔率为2%,吸水率为36%,体积密度为1.36 g·cm^-3,耐压强度为165 N,盐酸可溶率为6%。（3）制备的多孔陶粒对Cu²⁺、亚甲基蓝以及龙胆紫具有吸附作用;试样对龙胆紫的吸附效果优于对Cu²⁺及亚甲基蓝的吸附效果;试样对Cu²⁺和龙胆紫的吸附符合Freundlich等温吸附方程,而对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程;显气孔率对试样吸附性能的影响较孔径的影响占优势。（4）制备的多孔陶粒具有良好的生物挂膜性能,采用镁橄榄石基多孔陶粒处理污水,出水BOD、COD和NH₃-N的浓度达到污水排放的一级标准。