碱性钙基膨润土(Alkaline Ca-bentonite，ACB)是一种新型膨润土，其改性方法简单、成本低廉，是一种非常有应用前景的吸附剂。到目前为止，尚无其他文献报道ACB吸附重金属离子的研究，因此，开展ACB吸附水溶液中Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的研究很有必要的，本论文的主要内容有：(1)考察各种因素如吸附剂用量、pH及吸附时间等对ACB吸附三种重金属离子的影响；(2)吸附模型研究：包括吸附等温模型、吸附动力学和吸附热力学研究；(3)分析ACB吸附Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的主要机理；(4)研究ACB对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的竞争吸附规律；(5)利用ACB对实际电镀废水中重金属离子的进行了处理。论文的主要结果与结论如下：　　 1、ACB对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的去除率随着吸附剂用量的增加而增加，当ACB的用量在1 g·L-1时即可使300 mg·L-1的Pb(Ⅱ)溶液和100mg·L-1Zn(Ⅱ)溶液排放达标，去除率接近100%，ACB用量在0.8 g·L-1时对100 mg·L-1Cu(Ⅱ)溶液的去除率接近100%。pH值的影响研究表明：当重金属溶液的初始pH值在3.0到7.0的范围，ACB对Pb(Ⅱ)的去除效率始终保持在99%左右，对Zn(Ⅱ)的去除效率从93%增加到99%左右；当Cu(Ⅱ)溶液的初始pH值在4.0到6.0的范围时，ACB对Cu(Ⅱ)的去除效率一直保持在99%左右。吸附时间的影响研究表明：对于300 mg·L-1的Pb(Ⅱ)溶液，Pb(Ⅱ)在ACB上的吸附在5 min时可达92%，在吸附进行45 min时已基本达到平衡；ACB对Zn(Ⅱ)的去除率在5 min时可达到67%，吸附150 min时去除率接近100%，ACB对Cu(Ⅱ)的吸附容量明显高于天然膨润土(Raw bentonite，RB)。电解质的影响研究显示：电解质对Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在ACB上吸附影响强弱的顺序是：Al(NO3)3>Mg(NO3)2>NaNO3；NaNO3、Mg(NO3)2对Pb(Ⅱ)在ACB上的吸附没有影响，Al(NO3)3则会明显抑制ACB对Pb(Ⅱ)的吸附。总之，ACB吸附水溶液中的Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)，具有投加量少，吸附时间短，适宜pH值范围广的优点，且其对三种重金属离子的吸附性能明显优于RB。　　 2、吸附等温模型研究显示，Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在ACB上的吸附过程符合Langmuir模型，因此三种重金属离子在ACB上的吸附属于单分子层吸附，吸附过程发生在特定均一的吸附点位上；Freundlich模型中1/n明显小于1，说明ACB对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附是有利的；由D-R模型可知，ACB对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主。在25℃下，ACB对Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的Langmuir吸附容量分别为625 mg·g-1，149mg·g-1和192 mg·g-1，明显高于RB和文献报道的其他吸附剂。吸附动力学研究结果显示，Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在RB和ACB上的吸附最符合准二级动力学方程，颗粒内扩散模型结果显示Pb(Ⅱ)在ACB上的吸附完全是表面吸附，而ACB对Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附存在颗粒内扩散作用。吸附热力学研究说明Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)在ACB上的吸附是自发的、吸热的过程。　　 3.ACB的氢氧化钙主要负载在膨润土表面，层间有少量氢氧化钙插入；ACB的pHZPNC为11.0，界面相呈现碱性，因此只要溶液中的重金属离子浓度稍高，即可产生表面沉淀。当重金属溶液的初始pH值处于3-7时，ACB对酸溶液有着良好的pH值缓冲性能。吸附平衡数据、SEM、FTIR和XRD分析结果表明，ACB去除Pb(Ⅱ)的最主要机制就是表面沉淀作用，去除Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的主要机制则有表面沉淀作用、离子交换作用和固定作用。　　 4、竞争吸附实验研究发现，对于同一重金属而言，ACB对其吸附容量大小的顺序是：一元体系>二元体系>三元体系。无论是在一元体系还是在二元体系、三元体系，三种重金属离子在ACB上吸附强弱的顺序是：Pb(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)。ACB对实际电镀废水的处理结果表明：相对于石灰法而言，ACB处理法pH值调节简单或不用调节pH值，不会产生大量的有毒污泥，处理后的废水可同时达到电镀污染物排放标准(GB21900-2008)出水水质和城镇污染处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中一级排放标准的要求，不会出现重金属返溶或超标的现象。　　 因此，ACB是一种在重金属废水处理方面非常经济有效的、有应用前景的吸附剂。