酸性矿山废水（AMD）中常蕴含大量酸度、Fe²⁺、Mn²⁺等重金属离子,如何低成本、高效地同步去除水中酸度及重金属离子已成为矿山环境治理中亟待解决的问题。本研究以膨润土-钢渣复合颗粒为固定床反应器的吸附剂,探讨其对AMD中Fe²⁺、Mn²⁺的动态吸附去除特征及酸度处理效果,确定最佳运行工艺、最佳设计、运行参数,建立动态吸附动力学模型,并对反冲洗后颗粒的吸附去除性能进行考察;结合SEM、XRD、EDS等微观分析揭示复合颗粒动态吸附去除重金属离子的规律及机理,研究结果如下:（1）对比研究了复合颗粒吸附柱、锰砂柱、复合颗粒-锰砂混合填充柱对含Fe²⁺/Mn²⁺AMD的处理效果。三者对Fe²⁺的吸附容量分别为60.31 mg/g、2.62 mg/g、28.06 mg/g,对Mn²⁺的吸附容量分别为29.817 mg/g、2.194 mg/g、16.935 mg/g,且锰砂柱不能降低废水酸度,而复合颗粒可释放碱度中和酸,所以复合颗粒是同步降低酸度、去除重金属离子的优良水处理材料。（2）对比研究了复合颗粒吸附柱三种运行方式:升流淹没式、降流非淹没式、降流淹没式对含Fe²⁺/Mn²⁺AMD的处理效果。降流淹没式吸附柱处理含Fe²⁺AMD时易堵塞,三者吸附工作周期分别为46 d、57 d、21 d,吸附容量各为53.612 mg/g、60.923 mg/g、32.979 mg/g,反冲洗后可继续工作15 d、13 d、30 d,对Fe²⁺的总去除量依次为68.181 mg/g、72.906 mg/g、66.856 mg/g。三种运行方式下的Mn²⁺吸附容量为26.532 mg/g、28.817 mg/g、23.479 mg/g,反洗后吸附容量为4.823 mg/g、4.581mg/g、5.035 mg/g,对Mn²⁺的总去除量依次为31.355 mg/g、33.398 mg/g、28.514 mg/g。三者均可降低废水酸度,反洗后三者对Fe²⁺、Mn²⁺仍具有一定的吸附去除能力。综合比较分析确定降流非淹没式为吸附柱处理含Fe²⁺/Mn²⁺AMD的最佳运行工艺。（3）对降流非淹没式吸附柱的动态吸附去除特征以及最佳设计、运行参数进行了研究,确定了穿透时间和耗竭时间随流速、初始浓度降低而延长,Fe²⁺、Mn²⁺动态吸附过程的最佳设计、运行参数为:流速均为0.6 mL/min,容积水力负荷为16.178 m³/（m³?d）、进水Fe²⁺、Mn²⁺浓度分别为100 mg/L和80 mg/L,二者分别在第73 d、49 d达到耗竭点,吸附容量分别为64.762 mg/g、35.56 mg/g,出水pH值分别在4.5、6左右趋于平衡,并建立了Fe²⁺、Mn²⁺动态吸附的Thomas动力学模型。（4）通过单一组分和多组分体系下重金属离子的动态吸附对比试验,揭示了多组分体系下重金属离子较单一组分均存在竞争吸附抑制作用,且Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺共存时的竞争吸附规律为Fe²⁺>Cu²⁺>Zn²⁺>Mn²⁺。SEM测试揭示复合颗粒表面吸附富集的重金属离子及其沉淀物可通过聚沉作用将重金属离子和沉淀固定在其表面,XRD和EDS能谱测定进一步揭示了动态吸附过程中存在离子交换作用、表面络合作用以及吸附-聚沉协同作用。