随着电镀、制革、防腐和染料等工业的发展,人们向自然界排放的金属废弃物越来越多,特别是工业生产过程中产生的含铬、砷、镍、汞、镉、铅等重金属离子的废水造成了严重的环境污染。含重金属离子的废水对人体和环境造成的危害越来越严重,有效去除废水中重金属离子成为当前十分迫切的任务。而类水滑石化合物作为一种功能材料,其层板阳离子和层间阴离子具有可调控性,一定条件下可将多种金属阳离子及阴离子引入其结构中,并且可以通过在线合成类水滑石化合物消除第一类重金属离子造成的污染,同时得到类水滑石化合物,实现废物资源化利用。因此,利用类水滑石化合物的这一特性来处理含重金属离子的废水,具有重要的现实意义。本文合成了多种类水滑石化合物并分别用离线和在线的方法研究了类水滑石化合物对第一类重金属离子的吸附行为。论文主要包括以下几个方面的内容:第一部分概述了重金属离子的污染现状、常用的处理方法,类水滑石化合物的研究概况、结构组成、一般性能以及合成和表征方法,利用类水滑石化合物处理含重金属离子废水的优点和意义,以及本论文研究的内容及特点。第二部分介绍了类水滑石化合物的合成机理,以分析纯氢氧化钠、碳酸钠、硝酸镁、硝酸铝为原料,采用共沉淀法合成了镁铝类水滑石化合物,同时用红外光谱分析、X-射线衍射分析、比表面积分析以及差热-热重分析对合成的样品进行了表征。第三部分研究了焙烧后镁铝类水滑石化合物对废水中第一类重金属离子的吸附行为。配制含第一类重金属离子的模拟废水样,在一定的条件下做镁铝类水滑石化合物对模拟废水样中第一类重金属离子的静态吸附试验。在试验过程中,分别改变模拟废水样的初始浓度、pH值、吸附平衡时间、吸附温度等反应条件,探讨了影响镁铝类水滑石化合物对模拟废水样中第一类重金属离子吸附的主要因素,并对影响因素进行了分析评价。同时测定了吸附等温线,研究了吸附类型,探讨镁铝类水滑石化合物对模拟废水样中第一类重金属离子吸附的机理。第四部分研究了在线合成类水滑石化合物处理含第一类重金属离子废水的相关内容。以含第一类重金属离子废水做为处理对象,研究了在废水处理过程中利用在线合成类水滑石化合物消除污染,实现废物资源化的可行性。由于重金属离子在废水中的存在形式有两种,试验过程中分两种情况,考察了去除六种第一类重金属离子各个体系的终点pH值、配料中Mg2+/Al3+摩尔比值、反应时间以及废水中第一类重金属离子初始浓度对处理效果的影响,并且通过正交试验考察了以上各个因素对处理效果的综合影响。最后,借助X-射线衍射分析和红外光谱分析等手段,对试验过程中产生的固体样品进行了表征分析,通过类水滑石化合物的合成过程分析,研究了废水中第一类重金属离子的去除机理。