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重金属废水中含有大量的铜、铅等,是造成水体环境破坏的主要原因之一,且重金属易被生物体富集,也会对人体以及水生生物的健康造成严重的危害。传统的化学沉淀法因其成本低、技术成熟、管理方便等特点是现如今处理重金属废水常用的处理方法,但也存在有处理效果不稳定、产生污泥量大等缺点,在充分利用传统化学沉淀法现有处理单元的基础上,研究并开发更高效的重金属处理材料,已经成为学者研究的热点。聚丙烯酰胺（PAM）在水处理中常用作助凝剂,可以去除废水中的颗粒状及胶体状污染物,但其自身不具有去除溶解态重金属离子的能力。基于此,若将重金属离子的强配位基团先接枝到AM分子链上制得半产品,然后再将半产品聚合得到高分子重金属絮凝剂,可以使其同时具有去除重金属以及除浊的能力。本文首先以丙烯酰胺（AM）、二硫化碳（CS2）和氢氧化钠（NaOH）为原料制备出了具有捕集重金属离子性能的中间产物二硫代羧基化丙烯酰胺（DTAM）,然后以AIBI为引发剂,将中间产物DTAM聚合后制备了新型高分子重金属絮凝剂聚二硫代羧基化丙烯酰胺（PDTAM）。采用单因素实验法确定了PDTAM制备过程中的主要影响因素,通过正交实验法选定了PDTAM的最佳制备条件,并研究了PDTAM的溶液特性、等电点及存放稳定性,然后以元素分析、红外分析等测试手段对PDTAM的组成及结构进行了表征,并采用多角激光光散射仪测定了PDTAM的重均分子量。通过絮凝实验研究了PDTAM对Cu2+和Pb2+的处理效果及除浊性能,并测定了PDTAM与重金属离子形成螯合絮体的稳定常数、稳定性及回收性,采用红外光谱、扫描电镜及X射线能谱仪对絮体的结构、表面形貌及化学组成进行了探讨,主要实验结果如下:（1）通过单因素实验及正交实验,以水样中Cu2+的去除率作为考察指标,得出制备PDTAM的最优条件为:混合反应时间t0为30 min,混合反应温度T0为20℃,AM质量浓度为5%,反应物比例[n（NaOH）:n（CS2）:n（AM）]为2:2:1,预反应温度T1为35℃,预反应时间t1为60min,主反应温度T2为50℃,主反应时间t2为150min,引发剂AIBI用量为0.24g,聚合温度为60℃,聚合时间为18h。（2）采用元素分析、红外分析等测试手段对PDTAM的化学组成及结构进行了表征,表明PDTAM分子链上成功接枝了二硫代羧基;采用多角激光光散射仪对PDTAM的分子量进行了测定,其重均分子量分别为3.530×104g/mol和3.485×104g/mol,表明中间产物DTAM经聚合反应后成功合成了最终产物PDTAM;PDTAM在蒸馏水中,等电点pHiep为4.0;在自来水中,PDTAM的等电点pHiep为1.6;PDTAM在4℃冰箱中保存时,存放稳定性较好。（3）PDTAM对不同浓度的含Cu2+和含Pb2+水样均有较好的处理效果,且均存在最佳投药量;在处理含Cu2+水样时,过高或过低的体系pH均不利于PDTAM的除Cu2+性能,在处理含Pb2+水样时,体系pH越高,PDTAM的除Pb2+性能越好;模拟废水中EDTA、柠檬酸钠、焦磷酸钠和致浊物质的存在会对PDTAM的去除重金属离子性能产生或抑制或促进的作用;致浊物质的存在对PDTAM的除Cu2+和除Pb2+性能均有一定的促进作用,且PDTAM在去除重金属离子的同时,也可以有效地降低体系中的浊度。（4）采用红外光谱、扫描电镜及X射线能谱仪对絮体PDTAM-Cu和PDTAM-Pb的结构、化学组成及表面形貌进行了表征,表明二硫代羧基与重金属离子发生了反应;螯合絮体PDTAM-Cu在弱酸、中性及碱性环境中几乎没有浸出,稳定性很好,且在盐酸、硫酸和硝酸回收液中均具有较好的回收性;螯合絮体PDTAM-Pb在弱酸、中性及碱性环境中稳定性较好,在盐酸和硝酸回收液中具有较好的回收性,在硫酸回收液中回收性能不佳;采用Unicam UV300紫外-可见分光光度计测定了两种絮体的螯合常数,结果表明-CSS-与Cu2+和Pb2+发生螯合作用时,物质的量之比均为2:1,螯合絮体PDTAM-Cu和PDTAM-Pb的稳定常数分别为1.58×1012、3.47×1012。（5）将高分子重金属絮凝剂PDTAM分别应用于冶炼厂污酸废水及电镀废水,均具有较好的Cu2+去除效果,且同时体系的浊度有了明显的降低,由此说明PDTAM具有较好的应用前景。