磷污染导致的水体富营养化已经成为环境治理难题,减少废水中磷的排放是缓解富营养化的关键。陶粒吸附法由于工艺简单、运行稳定、成本低、除磷效果好,已经成为除磷领域的研究热点。另外,目前环境危害性废弃污泥产出量惊人且处理费用昂贵,也同样加重了生态环境负担。本研究基于“变废为宝、以废治废”的环境保护理念,使用污泥热解固态残渣污泥生物碳等材料,制备了符合人工陶粒滤料标准、安全性高、磷吸附效果优良的污泥生物碳基陶粒（SSBC）,该陶粒在大规模的消纳危害性废弃污泥的同时,将重金属等有害物质锁定在陶粒内部,且对水体磷污染物拥有很好的吸附活性,为同时解决污泥固体废弃物处理与水体磷污染物去除提供了新的思路。本研究表征了污泥生物碳的理化性质,以污泥生物碳作为基础材料,使用高岭土、干污泥、硅灰辅助配合,实现硅铝、熔剂组分互补并运用烧失造孔的方法,制备了SSBC;设计了单因素试验与正交试验,在综合衡量各技术性能的情况下确定了最终焙烧工艺参数。最终焙烧工艺参数烧成的SSBC密度1.569 g/cm³、表观密度0.972 g/cm³、堆积密度0.464 g/cm³、吸水率43.68%、气孔率33.70%、烧碱可溶率0.06%、空隙率50.19%、盐酸可溶率1.52%、破碎率与磨损率之和2.67%、含泥量0.09%、比表面积1.2037×10⁴cm²/g;该陶粒属超轻密度陶粒,空隙率、盐酸可溶率、破碎率与磨损率、含泥量、比表面积均符合CJ/T 299-2008《水处理用人工陶粒滤料》标准,可作为人工陶粒滤料使用。本研究使用毒性特性溶出程序法（Toxicity Characteristic Leaching Procedure）研究了SSBC的重金属浸出毒性,其重金属浸出浓度均低于GB 5085.3-2007《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定限值;使用欧共体标准局连续提取法（the European Community Bureau of Reference Sequential Extraction Schemes）研究了SSBC的重金属赋存形态,其重金属绝大部分存在于残渣态当中,固化效果良好,且重金属稳定性高于原材料污泥生物碳与干污泥;固化机理分析表明,玻璃化束缚的方式对重金属固定起了重要作用。本研究使用SSBC进行静态试验除磷,SSBC的磷去除率随陶粒投加量的提升而提升,磷吸附量随初始磷浓度的提高而提高;初始磷浓度为0.5～10 mg/L、吸附24 h后,溶液中磷剩余浓度均低于GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准;初始磷浓度为0.5～200 mg/L时,SSBC的磷吸附量、磷去除率整体上高于黏土陶粒、生物陶粒（BC）、污泥生物碳（SSB）,磷吸附效果更佳。p H=2～12时,SSBC的磷去除率均高于97.59%,抵抗p H影响的能力强于BC、SSB。不同浓度的Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、HCO₃^-对SSBC的磷吸附效果影响都很小,其抗共存离子干扰能力强于BC、SSB。升温能显著提升SSBC的磷吸附量,当初始磷浓度为500 mg/L、温度分别为298.15 K、308.15 K、318.15 K时,其磷吸附量分别可达3.251 mg/g、4.404 mg/g、5.147 mg/g。吸附等温线分析表明,SSBC吸附磷兼具吸附表面异质性及单分子层吸附的特点。吸附动力学分析表明,扩散步骤对SSBC吸附磷的过程有重要影响,其吸附速率主要受颗粒内扩散步骤控制,但该步骤并非唯一控速步骤。吸附热力学分析表明,SSBC吸附磷为自发的吸热反应,升温强化吸附自发性;SSBC吸附磷主要为化学吸附,吸附时的体系混乱程度上升。解吸试验表明,SSBC吸附的磷较难被解吸,吸附过程中存在化学吸附作用,表征表明SSBC吸附磷后生成了含磷新晶体。