化工是我国的支柱产业，为我国的经济发展做出了重大贡献，约占GDP总量的40％。化工企业在为我国经济腾飞做出贡献的同时，由于其自身技术、经济等方面的制约，也存在众多潜在的环境污染风险。我国拥有大小化工园区数百家，大小化工企业10万余家。这些化工企业每天产生数万吨的化工剩余污泥，高额的处置费用对化工企业的正常运行造成极大困扰。由于缺乏此类污泥针对性处理技术，使得上述污泥未能得到妥善处理，而引起严重的二次污染，已成为环境治理过程中需要面对的紧迫问题。　　本文依托所在课题组的前期工作，研究了以化工污泥制备水处理填料。在此基础上，探讨了填料中重金属的稳定化，以及填料在曝气生物滤池中的应用研究。　　首先，通过对化工污泥化学成分的分析，探讨了两种工艺——免烧法和烧结法，制备污泥基填料。其次，进行了单因素实验和正交实验，确定各种原料的配比、制备工艺参数等，进而检测、分析、对比了所制备填料的性能。最终确定了优选的制备工艺—烧结法。　　化工污泥中存在多种重金属，若在污泥资源化过程中，不能对重金属实现高效稳定化，则填料在使用时，重金属可能会溶出而再度进入水体，造成二次污染。由于重金属在环境中的行为和作用与其存在形态密切相关，因此，本文在烧结填料的基础上对其中含有的7种主要重金属(Zn、Cu、Ni、Mn、Co、Cr、Pb)的形态进行了研究。结果表明:高温烧结过程有助于重金属向稳定态转化;烧结后形成的矿物结构，能依靠吸附、晶格填隙或者离子置换作用将重金属固化其中，实现稳定化。采用修正的四步连续提取法（BCR法）提取烧结填料中各重金属形态，结果表明，发现除Pb以外，其余6种重金属的残渣态含量都占到98％以上。　　高温烧结过程中能分解有机物，杀灭病原微生物，但是高温烧结会使重金属随烟气逸出，进入大气，造成二次污染。因此，本文研究了烧结过程中重金属的稳定化，结果表明:相对单一干污泥烧结，污泥掺合其他物料烧结填料对重金属的稳定效果明显提高;填料烧结时内部的还原性气氛及高温烧制生成的稳定矿化结构，降低了重金属的挥发，提高了稳定化效果;烧结填料对Mn、Co、Ni、Cu、Cr的稳定率可达84％以上，但对Zn和Pb两种半挥发性重金属的稳定率分别仅分别为63％和56％。为了进一步提高重金属的稳定化效果，特别是对Zn和Pb的效果，本文研究了两种不同的稳定剂——NaH2PO4和新型无机复合稳定剂M，对重金属的稳定化效果。结果表明:无机复合稳定剂M对重金属的稳定效果更好，但对Pb的稳定化效果还有待进一步提高。　　本文最后将制备的填料应用于曝气生物滤池(BAF)进行挂膜研究，评价对填料中重金属稳定化效果。当反应器内温度22℃～25℃，DO在3mg/L左右，进水COD约300mg/L，氨氮约23mg/L，pH值6.94，HRT为3.5h时，挂膜13天后COD和氨氮都已达到稳定的处理效果，去除率分别为91％和78％，镜检观察到了草履虫、钟虫等微生物。