重金属被世界众多国家列入优先控制的水体污染物,有关重金属的污染治理问题一直以来都倍受人们关注。本论文主要研究了水溶液中硅、铁、铜杂质的脱除工作。首先,本文通过添加铝酸钠从铬酸钠溶液中除去硅杂质,同时研究了其脱硅动力学和反应机理。利用铝酸钠作为脱硅剂,避免了在铬酸钠实际生产中引入新的杂质。系统地研究了反应温度、反应时间、铝硅摩尔比、溶液pH等实验条件对铝酸钠脱硅效果的影响,结果表明所有实验条件中溶液pH对脱硅效果的影响最大。通过正交试验得到的最优条件下的脱硅率高达99.3%。通过动力学实验计算得到铝酸钠脱硅反应的表观活化能值为22 kJ/mol,远低于类似脱硅文献报道值。对脱硅反应产物（DSP）的结构和形貌进行了SEM和XRD表征。SEM结果表明,DSP有一个松散的蚀刻结构。XRD图谱说明了DSP的结晶度随反应时间的增加而增加。DSP晶相主要为Na₆（AlSiO₄）₆。在实验数据的基础上,对脱硅机理进行了探讨。首先,溶液中的SiO₂（OH）₂^2–和Al（OH）₄^–通过氢键相互作用形成单体硅酸铝离子,随后单体聚合形成六聚硅酸铝离子,最后与钠离子结合生成Na₆（AlSiO₄）₆沉淀析出。其次,本文利用自然丰富的海藻酸钠和废弃物贝壳为原料制备了新型贝壳粉/海藻酸钙（NC）球形吸附剂,并测定了其对水溶液中铁离子的吸附性能。吸附试验研究了颗粒尺寸、吸附剂用量、原料配比等实验条件对Fe³⁺吸附效果的影响。实验条件下NC吸附剂对Fe³⁺的饱和吸附容量为107.9 mg/g。吸附动力学和等温吸附模型分别与拟二阶动力学方程（R²>0.982）和Langmuir等温吸附模型（R²>0.996）吻合良好。计算得到的热力学参数如ΔG⁰,ΔH⁰和ΔS⁰值表明NC复合吸附剂对Fe³⁺的吸附是一个自发的吸热过程。最后,本文利用了自然丰富的壳聚糖和海藻酸钠为原料制备了壳聚糖/氧化海藻酸钠（CS+OSA）席夫碱类吸附剂。主要考察了吸附剂用量、原液浓度、颗粒大小等实验条件对Cu²⁺去除效率的影响。等温吸附模型与Langmuir模型（R²>0.9937）吻合良好。动力学研究表明,拟一阶（R²>0.9957）动力学方程的拟合结果更好。计算得到的热力学参数如ΔG⁰,ΔH⁰和ΔS⁰值表明CS+OSA复合微球对Cu²⁺的吸附是一个自发的吸热过程。