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随着重金属污染问题的日益突出，水体重金属治理成为研究的热点。吸附法因具有操作简单，无二次污染以及可再生利用等优势，开始渐渐取代化学沉淀法等传统重金属处理工艺。然而，工程上常用的吸附剂往往存在着处理效率低，只能处理高浓度重金属废水，原料价格过高等诸多问题。因此，研究开发以工业固体废物为原料的高效改进吸附剂，成为降低吸附成本的关键，也是综合利用工业固体废弃物的有效途径。 本研究以铝矿工业生产副产物赤泥为原料，利用稀土元素改性，研发制备出一种新型的吸附剂——镧改性赤泥吸附剂(La-RM)。采用静态吸附实验，分别研究了La-RM对水中以阴离子形态存在的Cr(Ⅵ)的吸附能力，以及La-RM同步吸附重金属阳离子Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的性能。研究了不同吸附剂投加量、反应温度、溶液pH、初始重金属离子浓度以及反应时间对La-RM吸附性能的影响。结合吸附等温线、动力学和热力学模型的分析，确定吸附机制和动力学，分析吸附机理。为了La-RM的工程应用，制作La-RM吸附柱开展实际电镀工业废水的动态吸附实验。探讨了吸附柱的柱高，进水浓度和进水流速对处理效果的影响，并通过动态吸附模型讨论了吸附作用的机制。La-RM达到动态吸附饱和后，开展了脱附再生实验，研究了吸附剂的再生性能。 在吸附剂的制备过程中，发现Cr(Ⅵ)的吸附量受镧的添加量、pH、焙烧温度影响。最优的制备条件为镧与赤泥混合比例为0.6∶1，混合pH值为6，焙烧温度为400℃。毒性浸出实验表明制备的La-RM浸出液符合安全标准。 静态吸附实验发现废水中Cr(Ⅵ)的去除率随吸附剂投加量的增大而增大，随温度的升高而增大，随Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而降低。最优静态吸附实验为溶液pH值5～10，Cr(Ⅵ)的去除率达到90％以上。吸附反应的前10min属于快速吸附的过程，所有反应均能够在90min内达到吸附平衡。尽管有其他阴离子的干扰，Cr(Ⅵ)的去除率均能达到88％以上。Langmuir吸附等温线和准二级动力学方程能够很好地描述La-RM吸附Cr(Ⅵ)的过程。热力学计算表明La-RM吸附Cr(Ⅵ)的反应是自发吸热过程。最大饱和吸附容量为17.35mg/g。La-RM对Cr(Ⅵ)的吸附机制为化学吸附，新物相LaOC1是La-RM吸附Cr(Ⅵ)的主要物质。 La-RM具有同步吸附水中的Pb(Ⅱ)和Cu()的能力。La-RM吸附两种离子的去除率受pH条件和温度条件的影响较大。且去除率均随吸附剂投加量的增大而增大，随溶液pH值的升高而增大，随反应温度的升高而增大，随溶液初始浓度的升高而减小。所有吸附反应在150min之内均能达到吸附平衡。吸附机制既包括物理吸附也包括化学吸附。吸附反应为吸热反应，在较低温度下非自发，在高温条件下自发。吸附反应的吸附机理包括Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)在La-RM吸附剂表面和孔穴内的扩散，La-RM对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的静电吸引以及La(Ⅲ)与Pb(Ⅱ)以及Cu(Ⅱ)发生的离子交换。 实际电镀废水的动态吸附实验表明达到吸附饱和所用的时间随吸附柱柱高的增加而增长，随进水浓度的增加而缩短，随进水流速的增加而缩短。Cu(Ⅱ)的吸附穿透时间和达到饱和的时间均大于Cr(Ⅵ)，不受外界条件的干扰。Thomas动态吸附模型和BDST模型均能很好地描述该动态吸附过程。Cu(Ⅱ)的吸附容量大于Cr(Ⅵ)导致其穿透时间相对较长。HCl作为洗脱液对吸附饱和的填料柱的再生效果最好，且Cr(Ⅵ)的再生效果要优于Cu(Ⅱ)。 本研究结果表明，赤泥经过镧的改性能够有效地吸附废水中的重金属离子，且能够有效的应用于实际废水的处理工艺中。这为工业固体废物赤泥的回收再利用提供了新的方法，为稀土元素镧的开发使用开辟了新的路径。同时，镧改性赤泥吸附剂成本较低，处理高效，将其应用于工程实践中将有效降低重金属废水的处理成本。