污水处理厂产生的污泥中含有的重金属Cu²⁺和Zn²⁺严重超标,限制污泥利用,并且对环境危害性极大。火力发电厂燃煤后产生的固体废弃物粉煤灰的大量堆积,在占用土地资源的同时对周边环境造成了严重污染。尝试采用粉煤灰去除污水中的Cu²⁺和Zn²⁺以及钝化污泥中的Cu²⁺和Zn²⁺,以达到以废治废、节约经济成本的目的。研究在“十二五”国家水专项的支持下,开展了粉煤灰的对比、改性、吸附重金属、钝化污泥以及污泥的淋滤实验的理论性研究。首先,对黑龙江省和辽宁省的粉煤灰组分进行分析,研究表明两地的粉煤灰主要含有SiO₂（石英）、Al₃Si₂O₁₃（莫来石）和SiO₂（方石英）等晶相结构,且化学组成所含比例及比表面积（¹.00m2/g）相似;表面形貌均为多孔玻璃球状且颗粒尺寸相似;两地粉煤灰表面均含有大量的C-C骨架震动峰（1087、1091 cm-1）、对称Si-O-Si弯曲伸缩振动峰（796 cm-1）、Si-O弯曲振动峰（459cm-1）。其次,采用正交实验考察不同改性方法对粉煤灰吸附重金属离子的效果,优化了酸（碱）的浓度、酸（碱）灰比、浸渍时间,或微波功率、微波时间等参数。当微波功率为400 W、辐照10 min、NaOH为6 mol/L、浸渍时间为3 h、碱灰比为5:1时,所制得的改性粉煤灰比表面积最大为21.01 m2/g,成了新的矿物质Ca2SiO4,表面激发出大量的-OH伸缩振动峰（3614 cm-1、3564 cm-1）、Si-O（661 cm-1）、-NH2（1620 cm-1）、-NH2（599 cm-1）和-CH3（2970 cm-1）等官能团,颗粒表面粗糙且吸附孔道增多,因此其钝化重金属能力明显增强,且改性粉煤灰较原状粉煤灰激发出更多的晶相物质,表面具有更多的活性基团,有利于促进Cu和Zn重金属由不稳定态向稳定态转化和吸附重金属。本研究进而通过动力学模型、热力学模型、吸附等温线等多种吸附实验确定其外在化学条件对最佳改性粉煤灰吸附Cu²⁺和Zn²⁺的影响。结果表明,改性粉煤灰吸附Cu²⁺和Zn²⁺的反应过程中,随着pH、初始离子浓度以及改性粉煤灰投加量的增加,吸附去除率越大;并且该反应符合Langmuir模型,Cu²⁺和Zn²⁺的理论最大吸附量分别为26.25 mg/g和22.03 mg/g;该反应符合拟二级吸附动力学模型;根据吸附热力学模型可知,该反应属于吸热的化学自发反应。最后,考察了最佳改性粉煤灰对Cu²⁺和Zn²⁺的钝化时间和投加量对钝化效果的影响。结果表明,随着粉煤灰的投加量增加污泥中重金属Cu和Zn的钝化效果越好,当投加量为40%时,钝化效果趋于稳定,并且改性粉煤灰对污泥中Cu²⁺和Zn²⁺的钝化效果优于未改性粉煤灰。当钝化时间为7d时,污泥中Cu和Zn的重金属形态已经趋于稳定化,不随时间的推移而改变其形态。研究通过土柱淋溶实验表明该改性粉煤灰钝化后的污泥,重金属固化较稳定,不随淋滤而大量析出。该改性粉煤灰钝化污泥的处理成本为（40⁶0）元/吨,比传统处理污泥（200⁶00）元/吨,更加节约经济成本