农业径流磷浓度相对其他污水一般较低,在其去除过程中常常会遇到磷吸附驱动力低、吸附剂回收难度大、成本高等问题。层状双金属氢氧化物（LDHs）是对磷酸盐具有高吸附容量和高选择性的可再生吸附材料,但粉末态的LDHs在实际工程中往往难以应用。本研究基于锌铁层状双金属氢氧化物（Zn/Fe-LDH）优异的磷选择性和再生性,以及多孔陶粒较好的机械强度和介孔表面,采用碱性原位共沉淀法制备了Zn/Fe-LDH改性陶粒,考察了该改性陶粒的循环吸附与再生能力,获得了以该改性陶粒为吸附介质的除磷模块运行工艺参数,为解决农业径流低浓度磷污染问题提供了技术支持。本文主要研究发现如下:（1）本研究制备的Zn/Fe-LDH改性陶粒（改性固液比20%;Zn/Fe:2:1）可获得磷吸附量为460 mg-P kg^-1。在投加量为20 g L^-1时,各因素对磷吸附量的影响程度（以斜率表示）为:p H值（-22.6）>Ca²⁺（21.5）>Mg²⁺（19.9）>CO₃^2-（-14.5）>SO₄^2-（-13.3）>腐殖酸（-10.7）>NO₃^-（-5.57）>Cl^-（-2.93）>Na⁺（0.32）>NH₄⁺（0.19）。该改性陶粒对磷的吸附行为是在异质表面发生的化学过程,吸附机理主要为层间阴离子交换、配体交换和静电吸引。（2）通过55个循环吸附/再生实验,得到该改性陶粒的优化操作组合方式为:投加量:20 g L^-1,吸附时间:2 h（p H=7.2）,脱附时间:1 h（p H=13.0）。该方式下的循环吸附/再生过程中,农业径流的总磷浓度可以从0.58 mg-P L^-1稳定降至0.10 mg-P L^-1以下,改性陶粒表面吸附的磷形态逐渐从铁/铝结合态磷转变为残渣态磷,且Zn释放量均低于地表水Zn浓度限值(0.05 mg L^-1),最大值为0.033 mg L^-1,水质发光菌毒性抑制率也低于急性毒性限值（20%）,最大值为17%,表明该改性陶粒的金属释放风险较低。（3）将Zn/Fe-LDH改性陶粒应用于农业径流除磷模块时,我们发现基质用量为3.0 kg的改性陶粒填充模块可将初始磷浓度为0.5 mg-P L^-1、共存有机物浓度为5 mg L^-1、进水量为0.04 m³ d^-1的农业径流磷浓度降低至0.1 mg-P L^-1以下,有效运行时长为28 d（4周）。利用平行S形模型分析发现,28 d之后该改性陶粒对磷的吸附行为逐渐从配体交换转为层间阴离子交换。通过人工神经网络模型敏感性参数分析可知,不同工艺参数对该模块除磷效果的相对影响大小顺序为:进水量（48.6%,-）>基质用量（26.0%,+）>共存有机物浓度（14.4%,-）>初始磷浓度（10.9%,-）。基于除磷模块9周的循环再生及成本分析结果表明,Zn/Fe-LDH改性陶粒对农业径流磷的处理成本为742元kg-P^-1,以每亩农田排水300m³、磷浓度0.5 mg L^-1核算,该改性陶粒除磷模块运行两个月的亩均成本约为111元,与同类型磷吸附基质相比具有一定的竞争优势,可推广用于农业径流磷污染治理。