钒在钢铁、陶瓷、玻璃、颜料、蓄电池、航空航天等领域被广泛运用,但钒尾矿渣、钒加工废水常常对自然水环境造成严重污染。本研究采用农作物的秸秆作为固体碳源,遴选了适宜辅助填料作为支撑并提供微量元素,强化了微生物去除水中钒污染物之性能;基于水稻秸秆与麦饭石体系,研究了不同接种源下微生物除钒能力之差异,并对涉及微生物群落进行了结构分析;在此基础上,构建了连续流除钒柱反应装置,并优化了其填充方式和运行条件。在75 mg/L的钒水中,秸秆与不同辅助填料组合有助于微生物菌落数提高10倍以上,其中以麦饭石生物富集效果最好,144 h内五价钒(V5+)去除率可达99.9%以上。在秸秆中加入经遴选后的麦饭石填料,接种不同污水处理厂活性污泥,最快在2 d内去除高达98.5%的V5+。因不同实际污水处理厂污泥所含钒还原菌（VRB）数量不一,不同泥源对V5+去除率差异较大。对中国西南地区某污水处理厂污泥实验组高通量测序表明,污泥所含VRB在实验前期可以被大量富集并通过产生膜蛋白抵御环境中高浓度V5+,后期则通过对V5+生物还原作用来维持系统长期稳定运行。进一步对批实验中静态V5+去除过程进行验证和延伸,模拟地下水连续流动之特点构建V5+去除反应器。66 d实验发现,未接种污泥实验柱中,前12 d可以保持10 mg/L以上V5+去除量,而实验后期去除率明显低于接种柱（～60%）。总有机碳（TOC）、三维荧光（EEM）等数据显示,接种污泥可将秸秆中复杂有机物转化为小分子酸,为VRB代谢提供一定的碳源,导致V5+生物还原作用增强。基于批实验遴选结果和长期对V5+去除过程研究,以秸秆-麦饭石作为固相填料系统,构建一体化除V5+的连续流反应器。经3个多月运行观察,短期静置可将溶液中微生物菌落数提高100倍以上,致反应器运行初期V5+去除率便达71.1%。然而,在连续流运行模式下菌落总数量持续下降,甚至恢复至初始水平,致使V5+去除率也随之恶化。为保持长期稳定的V5+去除率,遂开始采用出水再循环运行模式,回流出流污泥使VRB均匀附着于填料载体。如此方式使V5+去除率恢复并保持在（29）99.9%。研究揭示了秸秆-麦饭石去除水环境中钒的技术关键,为有效处理钒污染奠定了理论基础与技术支撑,且废物利用,实现循环经济。