集雨窖水在西北偏远的很多地区被当作饮用水源或备用水源,但随着农业经济的发展,存在浊度、有机物、氨氮和部分总磷超标的现象,对饮水安全和人体健康有很大影响。为了保障西北边远地区居民饮用水水质、缓解水资源紧张问题,还需进一步研究更加方便、经济、高效的集雨窖水处理方法。生物慢滤主要是利用滤料截留水中的有机物及杂质使其表面形成生物黏膜,再通过生物黏膜的吸附、截留、消化等作用来净化水质,并且具有构造简单、运营成本低、操作简便等优点,特别适合在西北偏远村镇小型和微小型微污染窖水处理工程中使用,其核心是生物膜,而生物膜的载体是滤料,选择合适的滤料可以缩短挂膜完成时间和提高对污染物的去除效果。本实验以天然沸石（Z-N）为研究对象,以“氯化钠+聚合硫酸铁”为改性剂,采用复合改性的方法制备出了能同时高效去除氨氮和磷酸盐的聚合硫酸铁改性氯化钠活化沸石（Z-Na-Fe）,并将其运用到生物慢滤技术中,以期在提高沸石吸附效能的同时达到对微污染集雨窖水中浊度、UV254、CODMn、氨氮和TP的高效去除。主要研究内容与结论如下:（1）改性沸石的制备:以氨氮和磷酸盐的吸附容量为指标,探讨了改性剂种类、改性剂浓度、浸渍时间、固液比和焙烧温度对沸石改性的影响。结果表明:沸石经与0.8mol/L氯化钠溶液以1:10活化后,再经与44%聚合硫酸铁溶液以1:5浸渍6h,最后于高温箱式炉内200℃干燥后得到的聚合硫酸铁改性沸石（Z-Na-Fe）,对氨氮和磷酸盐的去除率分别为98.03%和84.39%。（2）Z-Na-Fe的表征与吸附性能:采用比表面积分析（BET）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）对Z-Na-Fe进行了表征,并对Z-Na-Fe去除氨氮和磷酸的吸附性能进行了研究。结果表明:Z-Na-Fe的比表面积减小,但孔容、孔径增加,孔道分布均匀且铁、钠的含量分别增加了5.3%和2.95%。此外,Langmuir、Freundlich吸附等温模型均可以很好地描述Z-Na-Fe对氨氮的吸附过程（R~2＞0.97）,该吸附是物理吸附和化学吸附并存的一个过程;Z-Na-Fe对磷酸盐的吸附更符合Langmuir等温吸附,以化学吸附为主;Z-Na-Fe吸附氨氮和磷酸盐的过程均符合准二级动力学方程,呈现“前期快速吸附、后期缓慢平衡”的特点;在Freundlich方程中,Z-Na-Fe吸附氨氮和磷酸盐过程中1/n均位于0～0.5之间,呈现出较强的吸附性能;在实验温度范围内,Z-Na-Fe吸附氨氮和磷酸盐均为自发的吸热过程。（3）慢滤柱的挂膜启动:采用“连续进水、自然挂膜”的方式研究了装填天然沸石（1#）、氯化钠活化沸石（2#）和聚合硫酸铁改性氯化钠活化沸石（3#）的生物慢滤柱对挂膜时间和水质的影响。结果表明:1#、2#、3#慢滤柱挂膜成功的时间分别为35d、25d和25d,且对浊度、UV254、CODMn、氨氮和TP的总体去除效果从高到低的顺序为3#慢滤柱＞2#慢滤柱＞1#慢滤柱;采用区域积分法对慢滤柱进出水的三维荧光光谱进行了分析,1#慢滤柱主要依靠微生物去除部分蛋白类有机物,2#慢滤柱还增加了对少量腐殖质类有机物的去除,3#慢滤柱对各类有机物均有较好的去除效果,其中对蛋白类和腐殖质类有机物的去除率分别为30.40%和12.11%,沸石经改性后可以提高对有机物的吸附性能且对其的去除存在选择性。（4）生物膜的表征:采用生物显微镜和扫描电镜（SEM）对1#、2#和3#慢滤柱表层的滤料和生物膜进行了表征。结果表明:慢滤柱内生物膜颜色为褐色且会随着滤层厚度的增加而变浅。此外,生物膜内的微生物主要是丝状菌和杆菌,并且改性沸石表面的微生物数量和种类比天然沸石滤料的多,主要是因为改性沸石中铁、钠元等元素增加,可以为微生物提供营养物质,从而促进其生长繁殖。（5）慢滤柱的运行参数优化:针对性地研究了装填滤料、滤层厚度、进水滤速和水温对去除浊度、UV254、CODMn、氨氮和TP效果的影响,并进行了相关分析。结果表明:1#、2#和3#慢滤柱对浊度、UV254、CODMn、氨氮和TP的去除效果均随着滤层厚度、水温的增加而增加,随着滤速的增加而降低,且慢滤柱放置的温度最好维持在20℃以上以此缩短挂膜时间和提高出水水质。综合上述实验研究结果,Z-N、Z-Na和Z-Na-Fe均可以作为生物慢滤的滤料,而且均对微污染集雨窖水有良好的去除效果,其沸石滤料经过改性后可缩短挂膜时间和提高出水水质,并且可增加针对性污染物的去除效果。此在今后的实际应用中,对出水水质有较高要求时可选用Z-Na作为吸附材料或者生物慢滤的滤料;若对出水中氨氮和磷浓度同时有要求时可选用Z-Na-Fe作为吸附材料或者生物慢滤的滤料。