在有机废水的厌氧生物处理中，由于缺乏微量金属元素而使厌氧微生物活性降低，影响厌氧生物处理效果。人工添加微量金属元素操作复杂，微量金属量不易控制，金属量过多或不足都将会对微生物的活性带来负面影响。实验采用蒸气养护法，在以粉煤灰为主要原料，添加适量的石膏、石灰、水泥、Na₂SO₄、CaCl₂、Na₃PO₄等外加剂，以陶粒强度为主要指标，研究制备了免烧陶粒。采用NaCl、NaOH、H₂SO₄三种方法对稻壳灰进行改性处理并对Ni²⁺、Co²⁺进行吸附实验，实验结果表明，在吸附Ni²⁺的实验中，NaCl的改性效果最好，当NaCl的浓度为1mol/L，搅拌时间为0.5h时，吸附量为158.06mg/g，比不改性稻壳灰的吸附量80.73mg/g提高了一倍；在吸附Co²⁺的实验中，H₂SO₄的改性效果最好，10%的H₂SO₄、搅拌l h的吸附最佳，吸附量为37.80mg/g，比不改性稻壳灰的吸附量10.03mg/g提高了三倍。树脂对Ni²⁺吸附符合拟二级动力学方程，而对Co²⁺的吸附则符合拟一级动力学方程，平衡吸附量分别为178.91mg/g和109.83mg/g。负载Ni²⁺、Co²⁺金属离子的稻壳灰、改性稻壳灰和树脂添加到陶粒中，累积释放实验结果表明：改性稻壳灰陶粒缓释效果最好，平衡释放浓度为0.5480mg/L和0.2553mg/L，释放稳定，释放平衡时间都为8d，比未改性稻壳灰陶粒释放平衡时间6d明显延长；吸附量随添加离子质量的增大而增加，随温度的升高而降低。在微生物反应器中添加缓释陶粒，以COD的去除率、MLSS、SV、离子浓度和产气量为指标得出，当陶粒中添加吸附0.5g CoCl₂、1.0g NiCl₂的NaCl改性稻壳灰时，对COD去除率达到99.20%，比空白组的COD去除率65.26%高出33.94%，上清液中陶粒释放离子浓度接近微生物生长的最佳浓度。实验结果表明：负载混合离子陶粒的处理效率要优于负载单种离子陶粒，缓释陶粒可以对微量元素进行稳定的释放，保证微生物生长的有效金属离子浓度。