我国每年产生大量的固体废弃物,其中最为典型的是工业副产品和河道底泥。由于工业的不断发展,每年产生的工业副产品的数量在持续增加。而且,随着河道清淤工作在我国的逐渐开展,清淤得到的大量底泥也成为了难以处理的废弃物。此类固体废弃物如果不合理处置,将会对环境造成严重的破坏。与此同时,我国大部分江河湖泊中,微污染情况普遍存在,虽然水中污染物的浓度较低,但是由于水体体量巨大,传统处理工艺无法很好地应用于此类水体的修复,导致此类污染物持续对水环境生态造成威胁。对于微污染水体来说,吸附技术因其具有可操作性高、价格低廉以及几乎没有生态毒性的特点,使其成为一种适用性较强的技术。本研究以“以废治废”为目标,立足于使用固体废弃物制备陶粒吸附剂,制备了毒性最小、生态友好的吸附剂,并研究了陶粒吸附剂对水中的砷、磷污染物的吸附行为,并对其未来在微污染水体中的实际应用进行了论证,主要研究结果如下:(1)不同烧结温度对含砷底泥制备的陶粒中砷的赋存形态有着显著影响,随着烧结温度的增加,陶粒中残渣态的砷逐渐减少并转变为较为活跃形态的砷,然后再转变为残渣态的砷,并在烧结温度为1200℃时,上升到最大值,占总砷含量的74.05%。通过不同时间陶粒中的砷的浸出实验可以发现,原材料中存在的铁、铝等金属元素,在砷浸出过程中对砷进行了再吸附,因此在判断固体废弃物浸出能力时应当考虑固定时间内最大的浸出值而非最终浸出值。(2)采用浸渍法于含砷底泥制备的陶粒上负载铁,在环境温度25℃,吸附剂投加量为1 g/L,p H值为7,反应时间为120 min条件下,其最大饱和吸附量达到10.64 mg/g,反应为吸热反应,吸附过程符合准二级动力学和Freundlich等温模型。溶液中存在的磷酸盐由于与砷一样均可以与吸附剂表面的羟基形成稳定的内球络合物,因此其对吸附剂吸附砷存在较大影响。(3)采用响应曲面法对不同固体废弃物协同制备陶粒的制备工况进行了优化研究,结果显示:随着烧结温度的增加,陶粒中的金属产生了活化现象,毒性浸出值随着烧结温度的增加而增加。当加大原材料中赤泥量时,陶粒的毒性浸出有了明显的下降,可以认为赤泥中的铁、铝对陶粒中其他的重金属有着固定的效果,而烧结时长对毒性浸出的影响不显著。(4)以不同固体废弃物协同制备的陶粒为吸附剂对水中磷酸盐的吸附能力进行了研究。结果表明:吸附剂对水中磷酸盐有较好的吸附效果,吸附平衡时间只需要10 min,吸附为吸热反应。在环境温度25℃,吸附剂投加量为1 g/L,p H值为7的条件下,吸附剂的饱和吸附容量为9.84 mg/g,吸附过程符合准二级动力学以及Langmuir等温模型。水中的干扰离子以及水溶液的p H值对吸附剂的影响较小,实际污水的吸附也可以达到很好的效果。