随着我国经济和工业的发展,工业生产中含重金属废水的排水量越来越大,原有的重金属废水净化剂存在价格高的缺点,给废水的净化带来了难度。这要求能够研制出净化效果好、成本低廉的新型含重金属废水净化剂,以满足工业废水处理的需要。本课题主要针对研制可以处理含重金属废水,以凹凸棒土为原料的新型水体净化吸附剂而进行的。本文进行了实验条件下改性凹凸棒土对人工模拟的含重金属废水中铜、铅、镉的吸附试验及作用机理研究,以期能够得到对含重金属废水中的重金属离子有良好吸附效果的高效、廉价水体净化吸附剂。对凹凸棒土的改性过程中,影响凹凸棒土的吸附能力的改性工艺参数主要为:改性温度、改性时间、改性剂浓度等。实验研究确定最佳改性工艺:温度为80℃、t=2h、盐酸浓度为6 mol/L,同时对凹凸棒土的热处理温度为400℃左右。影响废水净化剂对含重金属废水中重金属离子的吸附工艺参数主要为:重金属离子溶液初始浓度、吸附时间、净化剂用量和溶液初始酸碱度等。实验研究确定对浓度为100ml/L的含铜废水最佳吸附工艺:吸附剂加入量20g/L、pH=6～8,t=1.5h。对浓度为100ml/L的含铅废水最佳吸附条件:吸附剂加入量30g/L、pH=6～8、t=2h。对浓度为10ml/L的含镉废水最佳吸附条件:吸附剂加入量20g/L、pH=6～8、t=2.5h。使用所制得的废水净化剂对模拟含铜废水、含铅废水、含镉废水中重金属离子的吸附率分别可以达到99%、99%和95%,经处理的废水都可以达到国家排放标准。实验还研究了凹凸棒土对铜、铅、镉的吸附选择性,发现其吸附选择性为Cu²⁺＞Cd²⁺＞Pb²⁺。这主要是由于金属离子自身的交换亲和力存在区别。使用盐酸洗脱和热处理共用的方法对凹凸棒土进行再生,可以使废水净化剂在处理含重金属废水方面具有良好的可重复使用性能。可以重复使用5次以上并保持较高的净化率。