膨润土是我国资源丰富的一种粘土矿物,具有独特的层状结构和很强的吸附能力。改性处理后其物化性能得到很大程度提高,可有效吸附水溶液中的重金属离子、有机物等污染物质。应用于废水处理,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。但是,粉末状膨润土颗粒细微,具有溶胀性,遇水形成泥浆,通透性能差,采用粉末状膨润土进行污水处理,固液难以分离,不利于广泛推广应用。本文以河南信阳平桥立成膨润土厂钠基膨润土为原料,添加成型剂(致孔剂),通过一定的制备工艺,将粉末状钠基膨润土制备成成型吸附剂,讨论最佳制备工艺参数,成型剂的类型及用量;通过X—射线衍射及环境扫描电镜分析,比较成型吸附剂与原料膨润土的物化性能差异,而后对原料膨润土和膨润土成型吸附剂吸附废水中重金属Ni2+,Cu2+和Cr6+的影响因素进行了系统研究,对比了成型吸附剂与原料膨润土的吸附性能,确定了成型吸附剂吸附重金属废水的最佳条件,并探讨了吸附机理。以河南省洛阳市谭头镇重金属冶炼工业园区重金属废水集中处理厂为依托,进一步探讨了成型吸附剂在实际应用中的使用价值。还对饱和吸附剂及微滤浓缩水的最终处置探索出了可行性方案,既降低了重金属废水的处理成本,又变废为宝,将饱和吸附剂转变成建筑基料得以充分利用,完全实现该区域重金属废水处理零排放的目标。实验所使用的钠基膨润土粒径为200目,通过初步试验选取风化煤和碳酸钠作为成型剂,结果表明,由于使用风化煤作为成型剂时,要求焙烧温度在600°C,时间在60min以上,破坏了膨润土中蒙脱石的结构,影响了吸附效率;使用碳酸钠做成型剂时,成型温度不至于破坏蒙脱石的结构,保留了膨润土优良的吸附性能,在对亚甲基蓝的吸附中表现出了较强的脱色能力,选择出最佳吸附剂的制备参数为,碳酸钠的添加量为5%,焙烧温度为550°C,焙烧时间40min。对重金属离子的吸附效果对比表明,成型吸附剂制备过程中没有破坏原料土的优良性能。吸附含Ni2+废水的最佳条件为:m镍/m膨润土为9.39mg.g-1,振荡吸附20min,pH 7.0,Ni2+的去除率可达到93.9%。经振荡吸附后,Ni2+的剩余浓度都达到(污水综合排放标准)GB8978-1996一级排放要求。吸附含Cu2+废水的最佳条件为:m铜/m膨润土为8.99 mg.g-1,振荡吸附20min,pH 7.0,Cu2+的去除率可达到89.9%。成型吸附剂对Cr6+的吸附效果不理想,原因在于Cr6+在水中以Cr2O72-阴离子形式存在,与硅氧负电结构相斥,不能将其固定在吸附剂表面。成型吸附剂吸附废水中重金属离子的性能和机理研究结果表明,膨润土对水中Cu2+和Ni2+的吸附既符合Langmuir吸附等温方程也符合Freundlich吸附等温方程。成型吸附剂吸附饱和后,重新粉碎,投进微滤浓缩水中,再加入其它填料,将水完全吸附进填料和粉碎的饱和吸附剂,搅拌成团,陈化备用,破碎成3mm大小的颗粒,用膨润土粉末将其包裹,通过一定工艺将外表玻化,烧成陶粒基料,与水泥沙浆4+1混匀拌匀,制成250mm×250mm×60mm轻质透水路面砖,重金属离子的渗透率符合《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3—2007),透水性能良好,可以作为景观道路砖使用。