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近年来,随着全球工业和经济的不断发展和进步,水体污染问题日益严重,其中重金属污染问题尤为突出。吸附法是一种成本低廉,应用广泛的重金属治理方法。其中生物炭作为一种新型的吸附剂具有安全、无污染、原料广泛的特点,使其在治理水体重金属污染问题上有着广阔的发展前景。现阶段生物炭研究主要集中在单组分体系重金属离子去除,而在实际废水中成分复杂,包含多种重金属及其他污染物,因此如何获得具有高选择性的生物炭,是目前研究的主要方向。本研究采用浸渍-热解法制备MgO负载生物炭,通过对生物炭吸附等温特性、吸附动力学、抗酸能力、抗干扰能力和动态吸附等性能进行探究,根据实验以及表征结果对其吸附机理进行了分析,采用Comsol Multiphysics软件对动态吸附进行模拟评价。主要研究结果如下:以木糖渣为生物质原料,制备基底生物炭AM-400,采用浸渍-热解法制备MgO负载木糖渣生物炭（MgO-ABC）。MgO-ABC的Pb（II）吸附量高达880.1mg/g,对Cd（II）的吸附量为425.3 mg/g。Pb（II）和Cd（II）吸附与Langmuir吸附等温模型拟合程度更高,MgO-ABC对Pb（II）与Cd（II）的吸附为单分子层吸附。而Pb（II）动力学更加符合拟二级动力学;拟一级动力学模型对Cd（II）吸附过程拟合程度更高。初始p H主要通过溶液中H+消耗生物炭表面的MgO,以及通过低p H时H+与重金属离子之间的竞争作用占据生物炭表面大量的吸附位点,来影响重金属吸附能力。MgO-ABC吸附Pb（II）和Cd（II）主要机理均为离子交换和沉淀反应,沉淀反应的产物分别为Pb3（OH）2（CO3）2以及CdCO3,其中二氧化碳有利于碱式碳酸铅沉淀的生成,阳离子-π键的络合反应也对Cd（II）吸附有促进作用。在多种重金属共存的体系中,对MgO-ABC的吸附能力进行研究。在Pb（II）和Cd（II）二元体系,Pb（II）与Cd（II）吸附相互抑制。在Cd（II）添加量为1.5mmol以及p H为4.0时,Kr达到峰值,MgO-ABC对Pb（II）的选择性吸附能力最强。在双组份体系中,Pb（II）对Cd（II）吸附抑制的主要原因可能是Pb（II）更易与含氧官能团发生反应,以及Pb（II）吸附形成的Pb3（OH）2（CO3）2沉淀稳定性要高于CdCO3。然而阳离子-π键的络合反应使得生物炭对Cd（II）的吸附能力增加,但该反应不是主要反应机理,对复合体系吸附影响较小。最后,采用Comsol Multiphysics建立相应的吸附模型,评价吸附床层吸附性能以及预测吸附柱处理效果。床层高度、进水流速以及进水浓度分别通过增加活性位点,增加溶液停留时间、增大传质速率和增大传质驱动力来影响穿透时间。进水速率越快,床层高度越大,初始Pb（II）浓度越大,所需穿透时间也就越短。床层高度与进水流速的改变不影响吸附平衡以及生物炭的吸附能力,仅仅改变达到最大吸附量所需时间。而初始进水浓度改变,除影响达到最大吸附量所需时间外,还会影响生物炭的最大吸附量。MgO-ABC对Pb（II）动态吸附的穿透曲线可以用Thomas模型进行描述,通过计算,理论平衡吸附量Qe为780.4mg/g。