随着社会的不断发展,污水处理已经成为现代文明建设的重要主题。工业污水中通常含有多种重金属离子,它们不能在生物体内降解,会引起生物体内的各种疾病和紊乱,对身体健康造成极大威胁。重金属污水处理的方法有很多,吸附法因为其成本低廉、操作简单,已经成为最有效的技术之一,而羟基磷灰石（HAP）因为具有较多微孔结构和较大比表面积及其较强的吸附能力成为了近年来的研究热点。本文以羟基磷灰石作为吸附剂,研究了在特定情况下,吸附剂质量、溶液pH和时间对吸附率的影响。在单因素试验的基础上,应用了Box-Behnken响应面优化法探究最佳吸附条件,分别建立了HAP对单一、混合重金属离子吸附的回归模型。两个模型的P值均小于0.0001,失拟项均不显著,说明两个模型的回归方程极其显著,模型对吸附效果的拟合度较好。响应面分析得到的HAP吸附单一金属镍离子的最佳条件是吸附剂质量1.500g、溶液pH6.653、吸附时间98.973min,理论预测吸附率91.717%;响应面分析得到的HAP吸附混合重金属离子的最佳条件是吸附剂质量1.340g、溶液pH 7.000、吸附时间91.642min,理论预测吸附率94.640%。经验证,HAP实际吸附率与理论值均接近,说明该方法能够准确预测HAP的吸附情况。通过解吸实验,结果表明吸附重金属离子后的HAP在0.01mol/L酸性和0.01mol/L碱性两种解吸液中均有一定的解吸率,但在酸性溶液中的解吸能力远远大于在碱性溶液中的解吸能力。用1.00mol/L的盐酸溶液进行脱附再生实验,结果表明HAP脱附再生4次之后仍然保持较高的吸附性能,可以循环使用。通过超声分散法合成了不同含量的碳纳米管（CNTs）与羟基磷灰石复合材料,透射电子显微镜实验表明,HAP呈米粒状聚集在一起,在复合材料中CNTs穿插于HAP中,零散分布,为重金属离子的吸附提供了更多通道。物理吸附实验结果表明复合后,材料的比表面积、孔容和孔径都有所增加,通过吸附脱附等温线观察到迟滞回环,说明它是一个典型的介孔材料;XRD谱图中出现了HAP和CNTs这两种物质的衍射峰,无其他杂质峰;在FTIR谱图中均出现了主要基团的伸缩振动特征峰。通过对三种实际工业污水的检测,发现其中均存在含量较低的目标吸附离子,分别用两种吸附材料进行吸附,最终实验数据表明多种重金属离子都能被高效吸附。