重金属污染问题一直以来都广受人们的关注。重金属污染的其中一个主要来源是矿产资源开采活动中产生的酸性矿山废水(Acid Mineral Drainage,AMD)。重金属离子对水环境、土壤环境以及人类健康造成极大威胁。因此,寻找合适的污染治理方法刻不容缓。猪骨头是一种常见的厨余垃圾。中国庞大的肉类消费背后,产生了大量的骨头,很大一部分猪骨头被人们作为厨余垃圾直接抛弃。如果能将价格低廉的猪骨头应用于AMD的治理,这样既能解决水体重金属污染的问题,又能为猪骨头的利用开辟新途径。本论文采用价格低廉的猪骨头作为主要的实验材料。通过一系列静态吸附实验、吸附等温线拟合实验,了解猪骨粉对酸性水溶液中重金属的去除效果;通过按预定的时间间隔对反应溶液体系进行取样检测,持续跟踪反应程度以了解反应的平衡时间;同时,以猪骨粉填充吸附柱,大宝山矿区周边采集的酸性矿山废水为污染物进行模拟动态吸附实验,为处理酸性矿山废水的工程项目提供理论依据。本实验的主要研究结果如下:1.对吸附重金属前后的猪骨粉进行SEM及能谱表征发现:吸附重金属前,猪骨粉表面光滑并随机分散有小孔或不规则小突起。吸附重金属离子后,猪骨粉表面出现层状、片状或者规则的条形晶体物质,其主要成分含有相应的重金属磷酸盐沉淀;另外,骨粉在吸附重金属后,表面原有的有机物流失。2.从吸附条件对吸附效果的影响实验结果可知,吸附剂的投加量、吸附剂粒径对重金属的去除影响相对比较大;而实验条件下,含重金属水溶液的p H对去除效果的影响不是非常明显。从吸附过程动力学实验的研究结果可知猪骨粉对重金属的吸附过程更适合使用Langmuir等温吸附模型进行描述。298K条件下,使用粒径为0.2-0.3mm的猪骨粉吸附Cd2+、Cu2+、Pb2+的理论最大吸附量分别为44.25mg g-1、65.79 mg g-1、123.46mg g-1,与实际实验结果相符。3.通过对吸附反应溶液体系的持续跟踪,结果表明猪骨粉在298K条件下,去除水中重金属离子Cd2+、Cu2+、Pb2+的反应中,反应刚开始的前4hrs反应迅速,水溶液中的重金属离子浓度迅速下降;随后,反应速度逐渐减缓并在140hrs左右反应基本达到平衡。通过对跟踪的数据结果进行拟合分析可以得出,在298K温度条件下,猪骨粉对三种重金属的吸附过程相对更符合准二级动力学模型。猪骨粉吸附重金属的吸附速率与驱动力平方成正比关系。4.在猪骨粉固定床去除AMD中重金属Cd2+的模拟实验中,流速的降低、猪骨粉填充层高的增加、猪骨粉粒径的减小均有利于延长吸附穿透时间。由于AMD中含有大量的Fe3+离子,容易在处理AMD过程中形成含有铁离子的黄色沉淀物,从而堵塞固定床层并对其有效利用产生一定影响。