随着核工业的发展,核燃料循环过程所产生的含铀放射性废物越来越多,严重危害自然环境和人类健康。含铀废水可沿食物链或食物网被生物吸收、蓄积,最终造成人体积累和慢性中毒,为减小它们对环境和人类健康的影响,在对它们填埋或排放前需进行适当的处理。现有含铀废水的传统处理方法大多不同程度的存在操作繁琐、运行成本高、易造成二次污染等缺点。生物吸附法是一种很有潜力的新型含铀废水处理技术。近年来,细菌、藻类、植物在处理和回收废水中铀的应用潜力,受到人们的日益重视。它们具有在低浓度下金属离子可以被选择性去除、处理效率高、pH值和温度条件范围宽、投资小、运行费用低以及能有效地回收一些贵重金属等优点。本研究针对目前国内外含铀废水的处理现状,在前人研究成果的基础上,以废物资源化利用为目的,寻求廉价而更有效的生物吸附材料为出发点,拟采用农业废弃物谷壳作为吸附剂处理含铀废水,旨在探索一条处理效率高、成本低、效果优、能力强、选择性好、投资少、运行费用低、吸附剂来源广泛丰富、环境友好的生物吸附法处理含铀废水的新途径,为工业分离富集水环境中的铀提供参考依据和为将生物吸附技术推广到实际应用中打下基础。本文通过静态吸附实验,探讨了溶液pH值、吸附时间、铀的初始质量浓度、吸附剂用量、谷壳粒径、温度等对谷壳吸附铀效果的影响,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,拟合了几种常见的热力学和动力学方程,并通过红外光谱和扫描电镜探讨了吸附机理。实验结果表明:谷壳对废水中铀的吸附最佳pH值为3,吸附在开始时非常快,60 min之后逐渐平缓达到吸附平衡;单位质量谷壳对铀的吸附量随着铀的初始质量浓度的增大而增大,随着谷壳用量的增大而减小,随着温度的升高而增大;温度为25℃,在谷壳的粒径为100-120目、谷壳用量为8 g/L,谷壳对初始质量浓度为100 mg/L、pH值为3的铀溶液吸附60 min时,谷壳对铀的吸附效果最好。谷壳对铀的吸附遵循Langmuir等温线,说明是单层吸附。谷壳对铀的吸附过程与准二级动力学方程拟合较好。谷壳吸附铀前后的红外光谱图表明谷壳主要是由羟基,羰基,苯环及碳水化合物组成,通过络合或离子交换的方式吸附铀。