随着水资源的日益匮乏以及全世界对环境保护的日渐重视，人们对水处理絮凝剂的研制也给予了越来越多的关注。絮凝剂可以提高固／液分离效率，应用于许多工业领域，水溶性的阳离子高分子絮凝剂作为一种有效的药剂，在水处理、造纸、冶矿等领域都得到了很好的应用。因此，寻找高效、多功能的阳离子型絮凝剂是当今环境科学与工程领域的重点研究内容之一。絮凝主要用于去除水或废水中的浊度及悬浮物，对于水中溶解性物质则作用甚微。随着工业发展排入环境中的重金属越来越多，如铬、铜、镍、汞等，极大地危害着生态环境和人体健康，重金属进入环境后很难被生物降解，因其参与食物链并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，给生物环境带来极大的污染。所以，对重金属废水的治理也一直是人们关注的焦点。本论文研究的高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺（MAPEI）是将含有重金属离子强配位基巯基（-SH）的巯基乙酸（TGA）通过酰胺化反应引入现有高分子絮凝剂聚乙烯亚胺（PEI）的分子中，而得到的一种新型高分子重金属絮凝剂。MAPEI不仅能通过高分子絮凝剂的“电中和”、“吸附架桥”和“卷扫网捕”等作用降低水中致浊物质的含量，还可依靠它对重金属离子的螫合作用去除水中溶解态的重金属离子。MAPEI处理重金属废水，可在常温下与废水中的Cu²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等重金属离子发生螯合反应，生成稳定絮状沉淀，从而达到去除重金属的目的，同时降低水中浊度，减少后续处理单元，使重金属废水的治理变得简单易行。MAPEI的研究分为合成实验和性能测定两部分。合成实验主要研究了制备MAPEI的各种影响因素，如反应物浓度、反应物比例、反应时间、反应物的投加顺序、催化剂的投加量等。根据实验结果确定合成MAPEI的最佳反应条件，归纳如下：反应温度为室温，反应物PEI的最佳浓度为4％，原料PEI和TGA的最佳摩尔比为1：2，最佳反应时间为12h，投药顺序（较为重要的因素）定为PEI、催化剂和TGA，酰胺化反应的催化剂采用碳二亚胺盐（EDC），投加量为1mol·L^-1EDC 6ml。通过最佳反应条件合成的MAPEI用红外光谱和元素分析进行产品表征，产品最终含硫量为4.598％。本实验的第二部分是关于MAPEI的性能研究，以简单的实验室配水和实际的电镀废水为处理水样，研究影响MAPEI絮凝除浊除重金属的主要因素及其作用机理等。如MAPEI投药量的影响、水样不同pH的影响、其他离子的影响、重金属和浊度的相互影响、沉淀时间的影响、以及沉渣稳定性的研究、重金属的回收问题、药剂的稳定性等等。实验结果表明(以Cu²⁺为例)：（1）该絮凝剂对Cu²⁺有很好的捕集功能，Cu²⁺的最高去除率可达95％以上；（2）pH值对MAPEI除Cu²⁺、去浊的效果有一定的影响但影响不大，pH值低时除浊效果较好，pH值较高时除Cu²⁺效果较好；（3）当Cu²⁺和致浊物质共存时，会互相促进彼此的去除；（4）废水中Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺的存在可促进MAPEI对重金属的去除，而pH=3时Fe³⁺的存在对重金属的去除有抑制作用，pH=5时Fe³⁺的存在对重金属的去除有促进作用。水中NO₃^-、SO₄^2-的存在会阻碍MAPEI对重金属的去除；（5）絮体颗粒密实，沉降时间短，沉降较快；（6）残渣中的Cu²⁺较稳定，可用盐酸回收，回收率可达到80％；（7）药剂稳定性较差，在室温下易氧化。