水是人类赖以存在的三大生命要素之一。随着经济的发展和城市化进程的加快,大量行业如电镀、金属加工、冶金、制革、化学制剂、采矿、电池制造等产生出大量含有重金属的污水,使得水体污染现象越来越严重,直接威胁人类的生命健康和整个生态系统的稳定性。目前,处理重金属废水的技术有很多,如化学沉淀法、离子交换吸附法、电动修复法、化学絮凝法、膜处理技术等。本文主要研究重点为普通粘土矿物的改性技术及其应用实例。本文首先对粘土矿物的相关性质及其结构进行了介绍,并介绍了国内外有关粘土矿物改性及其吸附重金属废水的实例及其研究进展,针对本文中所用到的两种矿物结构提出了不同的改性方法,并将其应用到废水处理中,并对粘土矿物吸附重金属的机理进行了探讨。硅藻土通过改性后,锰基改性硅藻土锰含量增加,比表面积和过滤速率增大, pHzpc降低。在弱酸强碱及吸附不同浓度的Pb²⁺,Zn²⁺的条件下,锰离子基本不溶出。在静态条件下,研究了锰基改性硅藻土吸附重金属离子Pb²⁺,Zn²⁺的性能及适宜条件。结果表明,低离子强度,中偏碱性,室温环境均有利于吸附过程的进行,吸附平衡时间为30min。含Pb²⁺,Zn²⁺的电镀废水经改性硅藻土吸附后,废水中Pb²⁺,Zn²⁺的浓度达国家工业废水最低排放标准。改性土对Pb²⁺,Zn²⁺饱和吸附量分别为72.4 mg/g和28.6 mg/g,并与原土,有机改性硅藻土,活性炭等进行了对比.饱和吸附了Pb²⁺和Zn²⁺的改性硅藻土可利用CaCl2溶液进行再生。同时还研究了改型腐殖酸柱撑膨润土对重金属离子Pb²⁺和Cd²⁺的吸附,并研究了改型膨润土吸附重金属的动力学、热力学反应和静态条件下,改型膨润土吸附重金属离子Pb²⁺,Cd²⁺的性能及适宜条件。结果表明:经改性后改型膨润土的吸附效果明显优于原土,对Pb²⁺的吸附要大于Cd²⁺,在pH值为5.0-6.0范围内,低离子强度的条件下,吸附能力最强,当pH值为6.0时,对于初始浓度为100mg/L的Pb²⁺和Cd²⁺溶液,吸附率分别达到92.8%和63.7%。吸附反应随着温度的升高而增加,等温吸附曲线符合Langmuir,Freundlich,和D-R isotherm equations方程,其中Freundlich方程拟和得最好。含Pb²⁺,Zn²⁺的酸性矿山废水经改性膨润土吸附后,废水中Pb²⁺,Cd²⁺的浓度达国家工业废水最低排放标准。改性土对Pb²⁺,Cd²⁺饱和吸附量分别为90.5mg/g和28.5mg/g,饱和吸附了Pb²⁺和Cd²⁺的改性膨润土可利用CaCl2溶液进行再生。