随着我国社会经济的迅速发展,水体污染越来越严重,重金属污染问题尤为突出。镉离子已被世界卫生组织确定为优先研究对象,在我国的国家环保法中规定不得用稀释法来处理镉,由此可见镉污染问题在全球范围内影响之大及被重视程度。处理金属镉离子的方法有化学沉淀法、物理吸附法和生物吸附法等。其中物理吸附法是最常用的处理法,其优点是材料易得,操作简单,工艺流程简洁,并且成本低。常用的吸附材料有沸石、活性炭、润土、陶粒等,生物质炭是目前研究比较热门的新型吸附材料。但一种填料的吸附效果有限,往往需要通过对吸附材料改性来提高吸附材料的性能,这就大大增加了吸附法的运行成本,并且运行操作也更加复杂。如果多种吸附材料联用使用能提高吸附效果,那么在处理污水时可以大大节约运行成本和简化运行操作。本论文选用活性炭、沸石和生物质碳作为吸附材料,通过静态吸附实验,研究了在不同时间、p H值、固液比、温度和初始镉离子浓度等条件下,不同吸附材料吸附镉离子效果的影响,并且通过单元柱模拟污水处理实验,讨论不同吸附材料及其组合对镉离子去除的影响,筛选出处理镉离子的最佳组合。研究表明:活性炭在吸附20min时镉吸附率即可达到99%,在吸附时间为1h时达到吸附平衡,镉离子去除率达到99.5%;沸石和生物质炭都是在吸附1h时达到吸附平衡,镉离子的去除率分别为99.75%和95.25%。在不同的p H条件下,低p H值对沸石吸附镉的影响较大,p H值为3时,沸石对镉离子的去除率为83.57%,p H值在5~10范围内时,沸石对镉的吸附呈现先增大后减小的趋势,在p H为7时达到最大值99.22%;p H值3~6范围时,生物质炭对镉吸附能力受到的影响产生小幅度波动;在p H为8~10范围内生物质炭受p H值的影响较小,对镉的吸附率稳定在95.23%左右;活性炭受p H的影响较小。沸石和活性炭对于镉的吸附在固液比为3左右时达到了吸附平衡,而不同固液比对生物质炭的影响不是很明显。在温度的影响下,生物质炭和沸石对镉的吸附能力随温度的升高而变化不大;而活性炭对镉的去除率随着温度的升高而呈现先升高后降低的趋势。沸石对镉饱和吸附量达到3.205mg/g。三种吸附材料对镉离子的吸附都可以用准二级动力学模型描述,并且均符合Langmuir吸附等温式,沸石、生物质炭和活性炭的R2分别为0.9872、0.9422和0.9911。多种吸附材料联合吸附显著提高了污水中镉的去除率,对比三种吸附材料不同组合形式对镉去除效果发现,吸附材料最佳组合形式是沸石—活性炭—生物质炭,其对镉离子的去除率达到85%。