黄土广泛分布于西北地区,其储量丰富、价格低廉,在水处理领域尤其是作为吸附剂方面应用前景广阔。但黄土呈粉体状,直接作为吸附剂易流失和造成堵塞,且再生困难。煤矸石是在采煤过程中产生的废料,通常被堆积于矿山周边,不仅占用土地,还污染环境。但不可忽视的是,煤矸石也是一种天然的吸附剂,若将其进行资源化利用,可变废为宝。本文以资源的有效利用为目的,以黄土和煤矸石为原料制备陶粒,将其用于雨水初期径流的处理。以1 h吸水率、含泥量及盐酸可溶率作为陶粒的性能指标,分别考察了辅料（膨润土、硅酸钠及碳酸钙）配比、烧结制度、煤矸石的粒径及配比的影响,结合单因素试验与正交试验,确定了陶粒制备的最佳工艺参数。对最佳工艺条件下制备的陶粒进行了表征分析及性能测试,并将其作为滤池填料,研究了其挂膜前后对初期雨水径流的处理效果。主要研究内容及结论如下:（1）以黄土和煤矸石为主要原料,通过X射线能谱分析确定二者的化学组成,并与Riley三相图进行对比,确定制备黄土基陶粒需添加辅料,且经后续实验最终确定添加膨润土、硅酸钠及碳酸钙为辅料。（2）按照国家标准《水处理人工陶粒滤料》（CJ/T299-2008）,以1 h吸水率、含泥量、盐酸可溶率为性能指标,结合黄土基陶粒对雨水初期径流的处理效果,通过单因素试验初步确定了工艺条件,并据此设计正交试验,得出最佳工艺条件为:m膨润土占m原料(m原料=m黄土+m煤矸石)的10%,m硅酸钠占m原料的15%,m碳酸钙占m原料的5%;预热温度为400℃,预热时间为5 min,焙烧温度950℃,焙烧时间10 min;煤矸石粒径<0.25 mm,煤矸石配比为m黄土:m煤矸石=2:1。（3）最佳工艺条件下制备的陶粒各项性能指标为:1 h吸水率为24.82%,含泥量为0.42%,盐酸可溶率为0.81%,密度为1.64 g/cm3,筒压强度为9.07 MPa,比表面积为6.26×104 cm2/g。（4）对陶粒进行了各项表征分析,黄土基陶粒较其他陶粒的比表面积大,表面粗糙多沟壑,内部孔隙发达,可作为吸附填料;陶粒表面带负电,容易吸附带正电的离子,并且由于微生物一般带正电,而且亲水,作为生物滤料时,陶粒表面容易负载微生物。因此认为黄土基陶粒适合用作水处理填料。（5）将在最优条件下制备的陶粒填入实验柱,对雨水初期径流进行处理,研究处理效果与水力停留时间、滤料厚度之间的关系。结果表明,当水力停留时间为8 h,即水力负荷为1.75 m3/[m3（滤料）·d]时,系统的截留、吸附作用发挥到最大,此时对浊度、COD、氨氮、TN及TP的去除率分别为98.81%、45.23%、50.25%、54.52%、67.12%。雨水径流采用上向流方式通过整个填料层时,底部200mm左右的陶粒可完成大部分的截留和吸附。（6）以黄土基陶粒为生物滤料时,挂膜后的陶粒对COD、氨氮及TN的去除效果明显提升。稳定运行后的出水浊度为5.35±1.0 NTU,去除率为97.5±0.5%;出水COD浓度为56.0±1.9 mg/L,去除率为70.53±1.0%;出水氨氮浓度为2.6±0.2mg/L,去除率为73.47±2.0%;出水TN浓度为4.8±0.34 mg/L,去除率为71.68±2.0%;出水TP浓度为0.72±0.05 mg/L,去除率为69.2±2.0%。运行稳定后的出水各项水质指标除TP外均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A出水要求。