伴随经济的飞速发展,每年产生与排放大量的重金属工业废水,生物无法破坏和降解重金属污染物,一旦排入环境将会成为永久性污染,而吸附法被普遍认为是最好的重金属污水处理及回收方法之一。廉价易得的农业废弃物稻壳含有丰富的羟基,可在碱性介质中与二硫化碳（CS₂）反应接入含硫基团黄原酸酯,进而对水中重金属进行有效吸附。本文在微波辐射条件下快速制备黄原酸酯改性稻壳,采用单因素实验和正交试验对改性材料的制备参数优化,得到的最佳制备条件为:稻壳与二硫化碳用量比1:2（g/mL）,碱化时间5 min,黄化时间90 s,远低于水浴法制备改性稻壳的时间（165 min）,对Cd（II）的吸附容量达151.51 mg/g,高于水浴改性稻壳（124.35 mg/g）。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱等手段,对改性前后的稻壳的进行表征,表明稻壳已成功接枝黄原酸酯基团,改性稻壳表面具有更多的吸附位点。对于单离子体系中的重金属,准二级动力学的相关系数高于准一级动力学模型,表明改性稻壳吸附单独存在的重金属离子以化学吸附为主。除部分浓度的双离子和三离子体系,大部分情况下准二级动力学能更好的拟合吸附过程。改性稻壳对重金属离子的优先吸附顺序为Pb²⁺>Cd²⁺>Ni²⁺。Langmuir吸附等温模型对单离子体系和大部分的双离子和三离子体系模型R²高于Freundlich模型,但Freundlich吸附等温模型对双离子体系(如Ni²⁺/Cd²⁺)和三离子体系(Ni²⁺/Cd²⁺/Pb²⁺)的拟合度更好,表明改性稻壳对双离子体系和三离子体系中的金属的吸附不只涉及一种吸附机制,推测改性稻壳对水中金属离子的吸附机制为螯合配位和离子交换。利用改性稻壳处理模拟国内某电镀厂含镉废水和哈尔滨轴承厂电镀车间的电镀废水,处理后出水中目标物的浓度能够达排放标准。经过5次“吸附-再生”周期,改性稻壳对Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺的去除率都保持在96%以上。在48 h内,改性稻壳对Pb²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺的吸附较稳定,共存阳离子对改性材料去除重金属效率的影响程度顺序一致,从大到小为:Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺。本文对吸附重金属后的改性稻壳处置技术进行了比选,建议采用焚烧法进行处置。本研究采用改性稻壳吸附水中重金属,为实现高效安全去除水中重金属提供理论支持。研究单离子、双离子和三离子体系的吸附过程,为处理实际重金属废水提供一定指导意义。