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重金属废水污染无论是对环境还是对人类都是巨大的威胁，重金属污染事件频发表明对重金属污染的防治已刻不容缓。与其它重金属废水处理方法比较，螯合沉淀法工艺简单、处理效果好，特别适合大规模重金属废水的处理。其关键在于螯合絮凝剂的性能。鉴于前期设计合成的两性高分子絮凝剂聚(二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺)基二硫代甲酸钠（ACPF）存在正电荷分布不均匀，致使电中和效果不能达到最佳的问题，本研究设计合成了一种新型两性高分子螯合絮凝剂—聚(氯化二烯丙基甲基羟丙多胺基铵)基二硫代甲酸钠（PDAMHACDTC），并对其合成条件、结构与螯合絮凝性能以及应用性能进行了较系统地研究：（1）以二烯丙基甲基胺、环氧氯丙烷、三乙烯四胺、NaOH和二硫化碳为原料设计合成了PDAMHACDTC，确定了适宜的工艺条件。合成氯化二烯丙基甲基环氧丙基铵（DAMEPC）的适宜条件：n(ECH)∶n(DAMA)=1.02∶1，反应温度为60℃，反应时间为7h；合成氯化二烯丙基甲基羟丙多胺基铵（DAMHAC）的适宜条件：n(TETA)∶n(DAMEPC)=1～1.05∶1，反应温度为80℃，反应时间为6h；合成聚(氯化二烯丙基甲基羟丙多胺基铵)（PDAMHAC）的适宜条件：c(DAMHAC)≥2.3mol/L，加入单体质量的1.0%引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)，在70℃条件下反应9h；合成PDAMHACDTC的适宜条件：n(DAMHAC)∶n(NaOH)∶n(CS2)=1∶3.9∶3，第一段反应温度和时间分别为25℃和3h，第二段反应温度为45℃，反应时间为1.5h。通过元素分析、IR、NMR和UV等手段确证了其结构。（2）对Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+和Mn2+模拟重金属离子废水进行处理，初步探讨了其螯合絮凝机理。结果表明，当PDAMHACDTC中螯合基团–CSS–与Cu2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Pb2+和Cd2+的物质的量的比接近2∶1，–CSS–与Hg2+的物质的量的比接近1∶1时，在较宽的pH范围内对这些重金属离子有较高的去除效率，残余重金属离子浓度均能达到国家污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996）；对Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Mn2+的选择顺序为Cu2+＞Cd2+＞Mn2+＞Zn2+＞Ni2+。（3）使用PDAMHACDTC产生的絮体比使用ACPF产生的絮体更大，沉降性能更好。其主要原因是PDAMHACDTC每个链节上都有一个正电荷，比ACPF的正电荷分布均匀，更有利于中和微絮体上过剩的负电荷。表现在相同的–CSS–投加量时，PDAMHACDTC形成的微絮体的ζ电位比ACPF形成的微絮体高，因而有利于促进微絮体的形成、絮体的生长和絮体结构的改善，从而提高螯合絮凝效果。（4）将PDAMHACDTC和Na2CO3联合用于硫酸锌生产废水的处理，当pH值为7～10.4，Na2CO3用量为0.6g/L，PDAMHACDTC的投加量为1.7g/L时，残余Zn2+、Cd2+和Ni2+以及COD的浓度均能达到国家污水综合排放一级标准。将PDAMHACDTC应用于电镀废水的处理，当pH值为6.7～10.2，PDAMHACDTC的投加量为1.0g/L时，处理水中的Cu2+、Ni2+和COD的残余浓度均低于电镀污染物排放标准（GB21900-2008）。综上所述，本研究设计合成的PDAMHACDTC在分子链的每个结构单元都有一个正电荷，电荷分布均匀，能更有效地中和微絮体带有的过剩负电荷，促进絮体的形成和生长，改善絮体的结构，从而提高对重金属离子的螯合能力和絮凝沉降性能。本研究较好地解决了ACPF分子链上正电荷分布不均匀的问题，合成的PDAMHACDTC能更有效地去除重金属离子。