本文在处理重金属离子废水的微电解—生物膜复合工艺基础上,发明了电-生物膜反应塔,对含重金属离子的模拟废水进行处理,该反应器是一种高效,低运行成本、低能耗、运行稳定、操作方式灵活的装置,其占地面积小、处理废水浓度范围大,不会产生二次污染。本文首先介绍了活性污泥中混合微生物菌落的培养、驯化及挂膜流程,同时对培养及驯化菌落的外观形态及内部结构进行了电镜分析,测定了混合菌群的生长曲线。静态吸附实验中,通过对单一重金属离子的吸附,进一步研究生物膜反应器内微生物的生长情况,并同时考虑吸附时间、溶液pH、重金属离子的初始浓度、对吸附反应的影响,确定最佳吸附条件。通过分析微电解-生物膜复合工艺处理重金属离子废水,本实验分别以陶瓷小体和PVC包埋铁芯的多维电极材料作为电—生物膜反应塔的填料,确定了该塔的最佳电压、最佳静态吸附时间、操作负荷等工艺参数,进而在最优化工艺条件下进行连续化实验,观察其处理效果,从而为进一步放大反应器乃至工业化打下基础。在二元竞争吸附实验中,根据不同金属离子的配位能力的差异,将金属离子分为三类:A类,硬离子;B类,软离子;C类,边缘离子。本文采用交叉实验方式研究了硬性与硬性、软性与软性及硬性与软性两两进行竞争性吸附,探讨二元竞争吸附的机理。