随着经济的发展,水污染治理问题已经成为人们普遍关注的重要课题之一。生物膜反应器是污水处理的重要技术,已经得到广泛应用。但生物膜反应器填料在使用过程中也存在成本较高、挂膜效果较差、对污水中污染物的去除不均衡等缺点。与此同时,工业生产和人们生活中产生了大量的废塑料和废无纺布,其常规处理手段往往存在资源浪费、二次污染等问题。基于以上背景,本文以生活中常见的废塑料和废无纺布为原料,制备生物膜反应器组合填料（ZH0）,并通过化学氧化-铁离子覆盖法对多面空心球（由废塑料制备）和废无纺布进行改性,制得改性组合填料（ZH1）;将两组填料用于处理模拟城市生活污水,对比研究ZH0、ZH1的挂膜性能以及未改性组合填料生物膜反应器（ZH0-BR）、改性组合填料生物膜反应器（ZH1-BR）对模拟城市生活污水的处理效果;采用ZH1-BR开展单因素试验与正交试验,探究ZH1-BR处理污水的最佳运行参数;在最佳运行参数下,研究ZH1-BR对实际城市生活污水的处理效果;最后进行机理分析。主要结论如下:（1）连续流挂膜试验结果显示:与ZH0相比,ZH1的挂膜时间更短,单位质量填料上附着的生物膜量更多;ZH0-BR和ZH1-BR稳定运行期间,ZH1-BR对模拟城市生活污水中COD、NH₄⁺-N和TP的去除率分别能稳定在93.7%、86.1%和61.0%,去除率明显优于ZH0-BR。（2）单因素试验结果表明,溶解氧浓度（DO）、水力停留时间（HRT）、填料填充率、pH值以及填料混合比对模拟城市生活污水中污染物的去除效果均有一定的影响。正交试验结果表明,当DO为3 mg/L,HRT为10 h,填料填充率为60%,填料混合比为3:2时,ZH1-BR对模拟城市生活污水中污染物的去除效果最佳。（3）ZH1-BR对实际城市生活污水的处理效果良好,对实际城市生活污水中COD、NH₄⁺-N和TP的去除率分别能稳定在91.5%,80.6%和52.0%。（4）机理分析表明,改性组合填料的亲水性明显优于未改性组合填料;化学氧化-铁离子覆盖改性后,多面空心球与无纺布表面羰基和羟基等亲水性活性基团明显增多,改善了填料表面的亲水性与生物亲和性;填料表面改性后粗糙度明显增加;改性填料表面生物膜的脱氢酶活性明显大于未改性填料;生物膜特性分析表明,改性组合填料更易于微生物的富集、生长和繁殖;改性组合填料表面的生物膜量与生物膜更新速度均优于未改性组合填料。本文选取生活中常见的废塑料与废无纺布作为生物膜反应器填料用于污水处理,成本低,在有效处理污水的同时,实现了固体废物的资源化,具有重要的研究意义与较大的实用价值。在填料选择及处理、反应器内部结构设计等方面具有创新性。