富营养化缓流水体是指流动缓慢且出现富营养化现象的河流或湖泊等水体,具有自净能力差、复氧动力不足、自净化困难等特征。浮岛技术是一种水体原位修复技术,因其具有应用灵活,造型美观等优点而得到较为迅速的发展,被广泛的应用于各类水体的修复及造景中。但传统植物浮岛因植物具有明显的生长周期而产生不易管理,净化效果随季节波动明显等缺点。针对该问题,开发了一种不依赖植物的新型浮岛,该浮岛采用生物膜原位修复工艺,结合填料吸附拦截,生物膜净化,强化曝气等技术,以期提高目标污染物的去除效率。针对该工艺,本文主要研究了以下内容：不同功能区组合填料的设计优化；主要工艺运行参数研究；装置的设计与现场运行效果监测等。好氧区填料研究首先进行了有机填料的优化。在所筛选对比的空心球、K3填料、鲍尔环三种有机填料中,空心球具有较好的挂膜能力和富营养化水质的净化能力,且经济性方面相比K3填料具有明显的优势。与COD、氨氮相比,空心球对于总磷的去除效果仅为20%。论文进一步研究了引入无机填料以强化对总磷的去除。在所对比的钢渣、沸石、陶粒、火山岩四种无机填料中,沸石具有较好的吸附除氨能力,钢渣具有较好的吸附除磷能力,并且沸石和钢渣质量比为2：1时吸附性能最好。在研究好氧生物膜工艺的净化效果实验中,好氧条件下以比重1.2g/cm3装填的组合填料的净化效果最优。好氧生物膜工艺的净化效果实验研究结果显示,当HRT=1.4h,COD、氨氮、TN和TP的容积负荷分别为1100、47、54.1、11.8mg/(L填料·d)时,填料的利用率较高。当HRT>1.8h,COD、氨氮、TN和TP的容积负荷分别不超过930、34.3、54.1、9.1mg/(L填料·d)时,出出水水质较好,其中COD和氨氮可达地表水Ⅲ类,总氮可达湖泊水质标准Ⅳ类,总磷仅能达到湖泊水质标准的V类。好氧-缺氧生物膜工艺的净化效果实验研究结果显示：(1)缺氧区以比重1.0g/cmm3装填的组合填料的净化效果最优；(2)该工艺较原工艺具有更高的脱氮除磷能力,COD、氨氮、TN和TP的去除率分别提高了10%、9%、21%、5%。在所对比不同的回流比的实验中,回流比为处理水量的60%,该工艺的净化效果最好。采用好氧-缺氧工艺并辅以环流的工艺,COD、氨氮、TN和TP的去除率进一步提高了7%、8%、5%、19%。在研究得出各主要参数的基础上,本文对该装置的曝气系统、填料区、太阳能系统等主要部分及装置的外观进行了设计。完成了装置的制作和组装,成功将该装置安装至宜兴市丁蜀镇洑东村的河道中并评估了其对该河流的净化效果。