近年来,随着现代工业的快速发展以及城市化进程的不断推进,重金属在环境中的含量不断升高,这些污染物通过各种途径进入水体,引发江河、湖泊等重金属污染问题,危害人体健康。采用传统的物理化学方法处理重金属废水,面临投资大、操作管理麻烦、难以实现达标排放且容易造成二次污染等诸多问题,有些方法由于处理成本高,制约了其在水处理领域的实际应用及推广。因此,寻求一种有效且对环境友好的治理方法迫在眉睫。近年来,生物吸附法愈发受到人们的关注,对比常规的处理技术,该方法在重金属废水处理方面具有原材料易得、处理成本低、去除率高等优点,特别是在处理低浓度重金属废水时优势更为凸显。因此,人们从经济环保的理念出发,逐步推广选用生物吸附法来处理水体中的重金属。海产品废弃物蟹壳、鱼骨等都是天然、低成本的加工业副产品,这类材料虽然大多比较坚硬,作为垃圾处理难度较大,但其中所含的氨基、羟基等官能团,能够和一些重金属离子形成稳定的螯合物,且其表面存在的一些离子可以与废水中的金属离子发生交换反应,如果将这类材料回收作为制备吸附剂的原材料,不仅可以提高海产品的利用价值,而且减少了固体废弃物排放所造成的环境污染。本课题分别以蟹壳和鱼骨为原料,制备出新型生物吸附剂,进而对这些吸附剂的吸附性能进行研究,分析吸附过程的等温线方程及动力学模型,探讨它们的吸附机理和蟹壳改性机理。主要的研究结果如下：(1)蟹壳蟹壳分别经过FeCl3、C6H8O7·H2O、NaCl改性处理,制备出生物吸附剂。从吸附剂优选试验中得出,经过C6H8O7·H2O改性的蟹壳(CSCA)对Pb2+的吸附效果最好,与未改性蟹壳(CS)相比,去除率提高27.52%；采用NaCl改性的蟹壳(CSSC)除Cd2+效果最好,去除率比CS提高13.72%。吸附过程的影响因素、等温线方程及动力学模型拟合结果表明：PH值越低、投加量(>2.0 g/L)越高,CSCA对Pb2+的吸附容量越小；而pH值越低、投加量(>0.3g/L)越高,CSSC对Cd2+的去除效果越差。不同温度下CSCA对Pb2+的动力学拟合结果与CSSc除Cd2+相同,吸附过程都符合准二级动力学模型,并通过膜扩散和颗粒内部扩散共同控制吸附速率。CSCA吸附Pb2+的过程适合于用Langmuir吸附等温模型来描述,饱和吸附量为4.989 mg/g。 CSSC对Cd2+的吸附更符合Freundlich等温吸附模型。在初始Cd2+0.76 mg/L, pH=6,投加量为0.3 g/L, T=40℃, CSSC对Cd2+的去除效果最好,其最大吸附量为2.503 mg/g。改性前后的扫描电镜、能谱图及红外光谱图对比得出,经过改性的CSCA、CSSC表面多孔粗糙,比表面积增大,引入的羧基、Na+等在吸附金属离子过程中发挥重要作用；吸附机理主要包含：物理吸附；羧基基团与Pb2+发生静电吸引作用,N-H、O-H基团与Pb2+配位结合；Na+与Cd2+之间的离子交换反应,O-H、C-Cl基团与Cd2+配位结合。(2)鱼骨鱼骨在NaOH与洗涤剂混合液中进行脱脂除油处理,制成生物吸附剂(FIBA)。吸附过程的影响因素、等温线方程及动力学模型拟合结果表明：FIBA对Pb2+、Cd2+、Cu2+都有很好的吸附效果,在单一初始Pb2+10 mg/L和Cd2+0.88 mg/L溶液中,当pH=6.0,投加量为0.3g/L时,吸附容量达到最大,分别为Pb2+-33.389 mg/g、Cd2+-1.851mg/g。在初始Cu2+50 mg/L,当pH=5.0,投加量为1.0g/L时,对Cu2+的吸附效果最好,其最大吸附量为49.773 mg/g。处理后废水中剩余金属离子的含量不超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中限定的Ⅲ类值。针对单一的含Pb2+、Cd2+、Cu2+废水,FIBA吸附这三种目标离子的过程与准二级动力学模型相吻合；并且在吸附过程当中,颗粒内扩散会影响吸附速率,但它不是唯一控制速率的步骤；吸附反应速率常数随着温度的升高逐渐增大,升温有利于吸附反应的顺利进行。Freundlich等温线比Langmuir模型更适合于描述FIBA吸附Pb2+、Cd2+、Cu2+的过程,表明该过程为多分子层吸附,同时特征参数1/n值均小于1,表明FIBA有利于吸附废水中的Pb2+、Cd2+、Cu2+。FIBA吸附金属离子前后的能谱图变化可以看出,吸附了Cd2+、Pb2+、Cu2+后的FIBA能谱图上分别显现出对应的镉、铅、铜金属元素吸收峰,且吸附后Na、P、Ca、O等元素的含量发生变化。FIBA对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附机理类似,主要包括：Na+、Ca2+与溶液中的Cd2+、Pb2+、Cu2+发生交换反应；所含的O-H、C-O、C-O-C、C-Cl基团与金属离子配位结合；物理吸附。