生物炭对水处理系统性能的影响受到环保工作者的广泛关注。本论文将生物炭加入活性污泥系统,通过检测污泥生物量的变化、氮磷的去除效率、SMP及EPS的组成及含量,判断生物炭对活性污泥性能产生的影响;同时验证该活性污泥系统对不同金属离子的吸附去除效率。进一步研究了金属离子胁迫下生物炭对活性污泥性能的影响,研究结果为生物炭在水处理中的应用提供一定的理论参考。（1）三种不同原料制成的生物炭加入SBR系统,运行后发现:生物炭的添加使污泥絮体体积增大,微生物含量增多,沉降性能更好。活性污泥添加生物炭后对氮的去除效果更好,同时提高了对磷的去除能力。相较于对照组,添加生物炭的活性污泥中SMP的含量降低,添加PMB、RSB、RHB的活性污泥中SMP的蛋白质含量分别减少76.6%、64.6%、62.3%,有利于污水出水水质的提高,出水COD含量降低。添加生物炭的活性污泥EPS中蛋白质的含量增加17.8%～32.8%,含有更多的氨基酸或蛋白质中的色氨酸、酪氨酸以及苯丙氨酸,原因可能是添加生物炭提高了污泥的微生物含量。猪粪生物炭（PMB）的加入对活性污泥系统影响最大,秸秆生物炭（RSB）和稻壳生物炭（RHB）次之,这可能与不同原材料制成的生物炭理化性质的差异有关。（2）生物炭对活性污泥吸附去除重金属离子的影响:添加生物炭的活性污泥对重金属离子的吸附作用明显强于对照组,其中添加猪粪生物炭（PMB）的活性污泥对重金属离子的吸附作用最强,添加秸秆生物炭（RSB）和稻壳生物炭（RHB）的活性污泥次之。添加猪粪生物炭（PMB）的活性污泥对三种金属离子(Cr⁶⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)中的Cu²⁺吸附作用最强,去除率高达92.87%。（3）模拟污水含有Cu²⁺时猪粪生物炭（PMB）对活性污泥的影响:模拟污水含有Cu²⁺时,活性污泥的边界不清晰,污泥絮凝性差,没有明显的微生物活动迹象。PMB的加入对污泥絮体起联结作用,污泥絮体体积增大,沉降性能有一定程度的提高,微生物量增多（增加10%左右）。PMB的存在提高了污泥对氨氮、总氮以及总磷的去除率,同时添加PMB的活性污泥对铜离子的去除效率更高。铜离子胁迫下活性污泥SMP中含有大量的腐殖质,约占SMP总量的45.5%。PMB的添加减少了活性污泥SMP的含量,出水COD更低,更易达到排放标准。对照组的EPS总量大于添加PMB的试验组,但是添加PMB的活性污泥EPS中蛋白质的含量比对照组高15.5%,原因可能是添加PMB的活性污泥具有更高的微生物量。