我国能源消耗以燃煤为主,每年都有大量粉煤灰排放,这给我国生态环境带来巨大压力。对于以火力发电为主山西省而言,粉煤灰问题尤其突出。目前,国内粉煤灰处置多数以露天堆放为主,不仅对环境造成二次污染,也是对粉煤灰资源的一种浪费。本文基于山西省内粉煤灰多,水污染严重的现状,将粉煤灰烧结制成陶粒用于曝气生物滤池之中处理城市污水,这对于实现粉煤灰废物资源化利用有积极意义。本论文重点研究了粉煤灰陶粒的制备,低温条件下BAF的挂膜启动情况,BAF工艺正常运行期间工艺条件改变对出水水质的影响。探究了以粉煤灰陶粒为载体的BAF在各个工况下的最优效率实验参数。实验结果表明：(1)粉煤灰陶粒制备阶段：对不同烧结条件下的粉煤灰陶粒进行水处理性能比较,确定最佳烧结条件。当保温时间为20min、焙烧温度为1200℃、粘土含量为20%的条件下烧结出的粉煤灰陶粒水处理性能最佳。(2)BAF挂膜启动阶段：挂膜启动采用逐级增加流量到设计流量,自然挂膜与接种挂膜相结合,水流方向为上向流的方法。反应器挂膜成功后,对COD、氨氮、总氮的平均去除率分别为70%、74%、53%。(3)BAF稳定运行阶段：废水在弱碱性条件下,当BAF反冲洗周期为48h,水力停留时间为1h,气水比为4：1时,对COD、氨氮的去除效果最好。并且在短暂停歇重启动后,BAF可快速恢复其水处理能力。