近年来,我国的水环境问题日益突出,不仅表现在水资源总量的匾乏,还表现为水质的恶化、水体功能的下降、水生生态系统结构的破坏和功能的衰退。尽管在“十一五”期间,全国建成了大量的污水处理厂,但城市污水处理率仍然较低,出水水质无法完全满足要求。目前迫切需要采用高效的污水处理技术对已受污染的水体进行治理,使其在较短的时间内恢复生态、景观和饮用水等功能。人工快速渗滤系统(简称CRI系统)是在传统的污水土地处理系统(简称RI系统)基础上发展起来的一种全新污水生物处理系统,是采用天然砂、陶粒、钢渣、煤渣等渗透性能较好且便宜易得的介质作为滤料构建的污水处理系统。在工程应用和既有研究认为,CRI系统对氨氮和有机物去除效果较好,但对TP和TN的去除效果较差,氮、磷的去除机理以及基础理论研究欠缺,实际工程应用中的水力负荷、运行方式以及工程设计理论依据不充分。选取成都市凤凰河二沟CRI系统水污染治理工程进行勘查调研,系统地分析该工程建设以及污水处理效果等,得出该CRI系统对COD和氨氮的去除效果较好,出水已经满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标要求,但是对TN和TP处理效果较差,未能达到一级A标要求。通过在实验室中构建CRI系统模拟柱A对生活污水的处理实验,进一步研究了CRI系统中磷污染物质迁移、转化、降解的规律,掌握了CRI系统的除磷机理。磷污染物在CRI系统主要通过物理化学作用和生物作用得到去除,其中物理化学除磷主要通过滤料对磷的吸附与沉淀作用进行除磷,生物除磷主要通过滤料周围生长的微生物利用污水中的磷酸根合成自身生长繁殖所需要的营养物质和能量,以及聚磷菌等对磷的积累,从而实现除磷。但由于传统CRI系统采用的滤料河沙中含有的铁、铝、镁、钙等活性物质较少,通过吸附沉淀作用对磷的去除贡献较小,同时CRI系统中的微生物对磷的同化吸收以及对磷的过量积累的量也较少,因此传统CRI系统中TP去除率较低。课题以铁粉和传统CRI常用基质—河沙为研究对象,研究并对比铁粉和河沙对污水中磷素的等温吸附特征,并运用一级和准二级动力学模型分析了两者吸附磷素的动力学过程,考察铁粉与河沙吸附磷素的规律和性能,研究铁粉作为CRI系统除磷滤料的可行性。实验结果表明铁粉选作为CRI系统加强除磷型滤料具有较大的优势。等温吸附实验得出铁粉对磷素的理论最大吸附量是河沙对磷素的理论最大吸附量的7.56倍。准二级动力学模型计算出铁粉对溶液中磷素的平衡吸附量为1.6449mg/g,而河沙对溶液中磷素的平衡吸附量为0.1627mg/g。在CRI系统滤料中添加适量铁粉构建加强除磷型CRI系统(模拟柱B),通过实验室实验运行发现模拟柱B对TP的去除率有了较大的提高,平均去除率为84.2%,比模拟柱A高出40%左右。