随着我国社会经济的快速发展，由含氮磷生活污水导致的水体富营养化现象日益严重，对人类的健康和水体中的生物造成了严重危害。去除水中氮磷常用的方法有活性污泥法和生态处理法。其中，地下渗滤和人工湿地等生态处理技术中的填料在脱氮除磷过程中发挥了重要作用，其填料基质的选择对系统脱氮除磷能力具有重要影响。为了查明常用的典型矿物对氮磷的去除效果，选择最优的填料，本文选用沸石、麦饭石、陶粒及河砂为吸附剂，研究了它们对模拟废水中氨氮和无机磷的吸附实验，采用批式实验法分别考察了溶液pH、温度、氨氮浓度、矿物粒径及用量等因素对氮磷去除效果的影响，分析反应过程中的吸附机理，筛选出适用于生态处理的最佳填料基质。　　对氨氮的吸附实验研究表明:(1)天然沸石、麦饭石、陶粒及河砂等矿物材料对氨氮的去除是一个“快速吸附、缓慢平衡”的过程;(2)pH=6～8时，四种矿物均能达到各自最大的吸附率（吸附率依次为92％、29％、19％及9％）;(3)矿物粒径越小则比表面积越大，表面吸附位也越多，对氨氮的吸附率也增大;(4)热力学分析得知，四种矿物材料对氨氮的吸附都是自发吸热反应;(5)初始氨氮浓度与氨氮吸附率呈负相关变化，且浓度增大到一定值时，其吸附量波动较小;(6)沸石、麦饭石、陶粒和河砂投加量由1 g增加到32 g时，吸附量分别由5.43 mg/g、1.31 mg/g、1.54 mg/g、1.28 mg/g减小到0.25 mg/g、0.14 mg/g、0.10 mg/g、0.08mg/g，氨氮去除率则分别由68％、16％、19％、16％增加到99％、73％、40％、31％;(7)动力学研究结果表明，四种材料对氨氮的吸附过程与准二级动力学特征符合，沸石和麦饭石吸附等温线既符合Langmuir方程又符合Freundlich方程，陶粒符合Langmuir方程，由于河砂对氨氮的吸附不是单纯的单分子层吸附，两种方程都不符合。　　对磷的吸附研究结果显示:(1)四种矿物对磷的吸附效果为沸石＞河砂＞麦饭石＞陶粒。沸石、麦饭石及陶粒在中性及弱碱性(pH=7～8)条件下达到最佳的吸附效果，而河砂则在酸性(pH=3)条件下吸附效果好，这与河砂的矿物成分及解吸条件有关;(2)四种矿物材料对磷的吸附都是一个自发吸热过程，但温度过高(T＞35℃)则会造成磷酸根离子凝聚而不能被继续吸附的后果;(3)粒径对磷吸附的影响较氨氮吸附小，这是由于溶液中的磷酸盐除了通过表面吸附作用去除外，还能通过沉淀反应去除，沉淀反应受粒径的影响较小;(4)实验条件下沸石、麦饭石、陶粒及河砂对磷的饱和吸附量依次为1.39、0.78、0.89及1.21 mg/g。同时，动力学结果显示，四种材料对磷吸附的过程与准二级动力学方程拟合性较好，沸石吸附等温线与Langmuir方程符合，麦饭石及陶粒符合Freundlich方程，河砂则两者都不符合，吸附过程较为复杂。　　当氨氮和磷同时被吸附时，沸石、麦饭石及陶粒对氨氮的吸附量有所降低，河砂的氨氮吸附量升高(无磷时氨氮吸附量为1.21 mg/g，氮磷共存时氨氮吸附量为1.76 mg/g)，而四种矿物对磷的吸附量则都有所降低。提高N/P配比（固定磷酸盐的浓度不变，氨氮的浓度增加），矿物中的金属阳离子(如Ca2+)更多的与铵根离子交换进入水溶液中，并与磷酸根结合形成沉淀，导致磷吸附量增加。另一方面，形成的磷酸盐沉淀在矿物材料表面富集，可吸附溶液中的氨氮，从而使氨氮的吸附率升高。氨氮和磷同时吸附的准二级动力学模型能较好的反映吸附过程中的速率变化:t=0～1 h的过程中，吸附速率较大，吸附量迅速增加;t=1～4 h，吸附速率减小，吸附量缓慢增加;t＞4 h，吸附速率减小至趋于0，吸附量不再增加，反应达到平衡。　　四种材料对原污水的吸附结果显示，矿物投加量不同其具体的氨氮和磷的吸附率和吸附量也不同，填料系统处理生活污水应选择合适的材料及适宜的投加量，才能做到吸附效果和经济效益的双赢。