重金属污染废水对环境和人类所引起的危害己愈发为人们所熟知,因此对重金属废水的治理具有重要的环境意义。沸石是一类具有连通孔道、呈架状结构的含水铝硅酸盐矿物。独特的晶体化学结构使沸石具有离子交换、高效选择性吸附、催化等优良性质,从而能有效的净化各种污水。我国天然沸石储量丰富,价格便宜,又因为其拥有较大的比表面积,所以经常用作水处理吸附剂。但是天然沸石的吸附水平有限,所以通过改性以改善其吸附性能的方法在国内外受到无数科研工作者的重视。实验通过NaOH、H₂SO₄、NaCl溶液对天然沸石进行单一改性,进而在此基础上进行高温焙烧组合改性。并在吸附时间、吸附温度、pH值、沸石投加量和重金属离子溶液的初始浓度等条件下开展改性沸石吸附去除水中重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺的研究。实验结果表明,天然沸石经NaOH溶液改性处理后经400℃高温焙烧得到的改性沸石对重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺的去除效果在几种改性方法中最优。利用比表面积测定、扫描电镜和傅里叶红外光谱法三种不同测试手段详细阐述了沸石改性前后的理化性质,从微观方面上分析了天然沸石及改性沸石的各个不同差别。研究了各种改性沸石交换吸附的作用机理,使天然沸石的应用及再生产具备了理论依据。在用鉴湖水所配制的污染废水中,Pb²⁺的浓度为201.35mg/L、pH值为6.3、吸附温度25℃、吸附时间30min,当沸石用量为1.5g时,去除率达到了99.89%;Cd²⁺的浓度为200.154mg/L、pH值为6.7、吸附温度25℃、吸附时间50min,当沸石用量为2g时,去除率达到了98.99%。组合改性沸石、NaOH改性沸石、H₂SO₄改性沸石、NaCl改性沸石和天然沸石对重金属离子Pb²⁺的饱和吸附量分别为200、106.383、102.0408、82.6446和59.5238mg/g;对重金属离子Cd²⁺的饱和吸附量分别为129.8701、70.9219、53.1915、28.9017和18.2483mg/g。天然沸石对重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合一级动力学方程;而组合改性沸石、NaOH改性沸石、H₂SO₄改性沸石和NaCl改性沸石对重金属离子Pb²⁺、Cd²⁺的吸附符合二级动力学方程,说明沸石改性之后更倾向于化学吸附,进而证明了改性对沸石的作用。Elovich方程拟合参数则说明了改性前后沸石吸附Pb²⁺、Cd²⁺的过程为非均相吸附;颗粒内扩散模型说明颗粒内扩散过程不是两种沸石吸附Pb²⁺、Cd²⁺的唯一的控制过程。