黑臭水体整治以及改善是当前以及今后环境保护工作和海绵城市建设的重点。大量污染物通过大气沉降、废水排放、地表径流等各种方式进入水体,相当一部分重金属、氮磷等营养物质以及难降解的有机污染物通过吸附、沉淀、络合等化学或物理作用附着于底泥中,形成底泥污染。底泥和水体之间存在物质交换的动态平衡,在一定条件下底泥中的污染物可以通过解吸、溶解、生物分解等作用向上覆水体释放,是水体二次污染的重要来源。因此,对于受污染底泥的修复尤为重要。为探索黑臭水体底泥原位修复技术,本文以金寨县某黑臭小型湖泊为研究对象,针对底泥黑臭、有机物污染严重等问题,采用自制的底泥复合药剂联合生物膜法,进行实验室模拟修复,探索组合工艺对黑臭水体的修复效果和机理。并探讨组合工艺对污染湖泊水的处理效果与特性及化学复合药剂/生物膜系统的维护和管理措施。通过近一年半的室内实验和中试试验研究,可得出如下结论:（1）通过改变温度、p H和药剂投加量,研究复合药剂在不同因素下,对受污染水体COD、TN、NH₄⁺-N和TP污染物去除效果的影响研究。由实验结果得出,温度、p H和药剂投加量影响污染物去除率的主次顺序为:投加量>温度>p H。根据工程处理的实用性和经济性,其最佳处理条件为:温度为30℃,p H值为8,复合药剂投加量为5%时（占底泥质量比）,水体COD、TN、NH₄⁺-N、TP的去除率最高,分别达到56.49%、69.89%、42.71%、68.42%。（2）通过研究空白组、生物膜组、药剂组和复合药剂/生物膜四个处理系统对污染物水体的去除效果。结果表明,复合药剂联合生物膜对污染水体的治理均优于单一的处理组。其中对COD的去除率为67.18%左右;TN的浓度去除率为81.81%;NH₄⁺-N的浓度去除率为52.54%;TP的浓度去除率为74.56%;AVS去除率为89.47%。（3）在中试工程结束时,各系统出水水质均可以达到地表水III标准（GB18918-2002）,上覆水透明度增加且无明显臭味,处理效果显著,说明复合药剂联合生物膜组合工艺可应用于黑臭湖泊的治理。研究成果为今后该技术扩大化应用提供了很好的理论指导。