重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排放的,对环境污染严重和对人类危害大的工业废水之一。汞是废水中常见的一种重金属离子,其存在对自然环境,人类生产生活都造成巨大的负面影响。目前,废水中汞的去除方法主要有化学沉淀法、离子交换法、活性炭吸附法、电解法、膜分离法等。这些方法处理含汞废水均有各自优势但同时存在着反应速率慢、成本能耗高、去除率低、化学试剂用量大、易二次污染等缺陷。吸附法作为一种高效和低耗的水体修复和净化手段而受到人们的关注。水葫芦是广泛易得的生物吸附剂,植株所含的大量纤维素、半纤维素、木质素等物质含有丰富的活性基团,能够吸附很多金属离子和阴离子物质,但吸附效果不佳。水葫芦所含的活性基团容易被化学改性,制备纤维素吸附剂,提高吸附效果。本研究采用二硫化碳（CS2）对水葫芦粉进行改性,以提高其吸附重金属能力。由于粉末状吸附剂不利于后期分离回收处理,因此,利用聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA-SA）凝胶固化改性水葫芦粉,制备固化水葫芦粉颗粒,考察其吸附能力及利用价值。通过研究未改性/改性水葫芦粉、固化水葫芦粉颗粒对废水中Hg²⁺静态吸附解吸过程,及未改性/改性水葫芦粉的结构变化、吸附Hg²⁺机制,以期为提升水葫芦粉对Hg²⁺的吸附能力及水葫芦吸附产品应用于实际提供科学依据。本试验主要研究结果如下:（1）改性水葫芦粉与未改性水葫芦粉相比其表面性质结构、晶形结构、分子基团结构均有明显变化。改性水葫芦粉表面凹凸不平,褶皱增多,明显不规则的分布着大量的微孔,层状结构表现为多层叠加,更加粗糙疏松,这种结构更加有利于吸附过程的进行。改性水葫芦粉FTIR分析时在1101cm^-1处出现的新峰标志着改性成功,CS2成功改性到水葫芦粉上。改性后水葫芦粉中S含量为2.05%。（2）水葫芦改性后能显著提高对废水中Hg²⁺的吸附效果。改性水葫芦粉对Hg²⁺的平衡吸附量为961.70μg/g,对Hg²⁺的最大吸附量为31.05 mg/g。未改性/改性水葫芦粉对Hg²⁺的吸附过程更好的拟合于拟二级动力学模型,化学吸附是整个吸附过程中重要的限速步骤。同时,动力学边界模型拟合发现,液膜扩散也是未改性/改性水葫芦粉吸附Hg²⁺过程中的重要步骤。未改性/改性水葫芦粉对Hg²⁺的吸附过程能够较好的符合Langmuir等温吸附模型,对Hg²⁺的吸附是以孔隙或表面吸附为主的均匀单分子层吸附。吸附过程中存在物理吸附,吸附过程可以在试验温度下自发进行,吸附过程吸热,升温有利于吸附的进行。（3）由单因素试验和正交试验得到改性水葫芦粉吸附Hg²⁺的最佳条件为试验温度30℃、体系pH 7.0、改性水葫芦粉用量2.5g/L、改性水葫芦粉粒径>60目、Hg²⁺初始浓度1mg/L、吸附时间3.5h。在此条件下进行试验,改性水葫芦粉对Hg²⁺的去除率达到99%。（4）改性水葫芦粉的最佳固化条件为:PVA浓度为5%、SA浓度为0.5%、CaCl₂浓度5%、改性水葫芦粉浓度8%。固化颗粒吸附Hg²⁺的平衡时间是300min,与改性水葫芦粉（180min）相比有所增加,固化颗粒平衡吸附量降低为167.80μg/g。固化颗粒对Hg²⁺的吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附过程中有化学吸附。Freundlich线性方程较好的描述固化颗粒对Hg²⁺的等温吸附过程,吸附是可以自发进行的,吸附过程是吸热过程,升温有利于吸附。（5）水葫芦粉和固化颗粒均能多次较好的吸附Hg²⁺,且吸附后容易再生。4种解吸液对未改性水葫芦粉的解吸顺序是:去离子水<NaNO₃<EDTA<HCl;对改性水葫芦粉的解吸顺序是去离子水<NaNO₃<HCl<EDTA。对固化颗粒的解吸顺序为:EDTA≈HCl>NaNO₃>去离子水。再生过程中,4种再生液均有一定的再生效果,水葫芦粉和固化颗粒多次再生后均有较好的吸附能力。