本论文主要进行了生物活性炭（BAC）技术在大型钢铁厂水资源循环利用中的应用研究,重点研究了生物活性炭技术的处理效果、影响因素、运行参数和反冲洗参数优化及生物影响,并就生物活性炭去除铁锰的机理做了分析和探讨。生物活性炭滤柱在宝钢现场运行,挂膜成功后,对宝钢围厂河水污染物有较好的去除效果,当进水浊度、COD、氨氮、总磷、总铁和锰的平均浓度分别为17.6 NTU、13.6 mg╱L、0.93 mg/L、0.21 mg/L、0.70 mg/L和0.54 mg/L时,出水平均浓度为3.11NTU、6.72 mg/L、0.29 mg/L、0.16 mg/L、0.18 mg/L和0.12 mg/L。生物活性炭运行的主要影响因素有空床接触时间、温度和溶解氧等。延长空床接触时间可以显著提高处理效果,当空床接触时间由30min提高到60min时,浊度、COD、总铁和锰的平均去除率分别由78.7%、38.3%、70.1%和75.7%提高到90.9%、69.8%、86.2%和86.8%。大部分污染物的去除效果随温度的降低而下降,当温度从20℃～25℃下降到15℃以下时,浊度、COD、氨氮、总铁和锰的平均去除率分别下降了22.7%、13.9%、29.7%、18.9%和16.9%。溶解氧是影响COD和氨氮处理效果的主要因素之一,但对铁、锰的去除效果影响较小。生物活性炭处理宝钢围厂河水的适宜工艺参数为:空床接触时间为45～60min、溶解氧5mg/L左右、温度≥10℃、装置的滤层高度大于等于100cm。适宜的反冲洗参数为:滤层膨胀度为25%～30%,反冲洗时间为6～8min,反冲洗周期视季节与原水水质而定,一般为3～4d。摇瓶试验中BAC去溶解性铁锰的效果明显好于AC,证实了生物除除锰作用的存在,因此铁锰的去除是由活性炭吸附,铁锰细菌催化氧化和过滤机理共同作用的。实验室BAC滤柱除铁试验证明溶解氧充足时,铁的去除主要依靠化学氧化和物理作用,部分依靠生物氧化,而锰的去除主要为生物氧化,生物去除贡献率约为62%。宝钢现场的BAC成熟滤柱内铁氧化细菌量丰富,滤柱上部的数目为7.60×10³cfu/g干炭,分离纯化三次后可得到一株纯菌,该菌可能为嘉氏铁柄杆菌（Gallionella）,为除铁的高效菌。铁锰的去除速率与滤层中铁锰离子浓度的一次方成正比。滤柱滤层内铁锰离子浓度与空床接触时间存在下列关系:ln(C_Fe0/C_Fe)=0.01401,R²_Fe=0.8746和ln(C_Mn0/C_Mn)=0.0228t+0.1863,R²_Mn=0.946。