1. 研究目的与意义
含重金属的工业废水主要来源于电镀行业、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业，其他行业虽然不是重金属工业废水的主要来源，但其排放的废水中也常含有重金属。重金属不能被生物降解为无害物质，它们在水中富集起来，易造成水体污染，最终危害人体健康。工业废水中有害的重金属主要是指汞、铬、铅、镉、锌、钴、铜、锰、钒、铝、锑等。无论是生命活动中必需或非必需的重金属元素，当在生物体内积累值超过阀限时，都将危害或影响生物正常的生命活动。
而染料废水主要来源于染料和染料中间体生产及印染行业，我国每年大约有1.6亿m染料废水排入各类水体，染料废水成分复杂，水质变化大，颜色深，难以生物降解，进入水体后影响水生植物的光合作用，从而破坏水体生态平衡，引起环境问题。而且染料废水水含有多种具有生物毒性或三致性能的有机物，可能造成水生生物群落的毁坏。合成染料通常具有复杂的芳香分子结构，这些结构使染料分子更加稳定，难于被生物降解。因此，染料废水的有效治理对人类健康和环境保护都有着重要的意义。
重金属以及染料污染问题已日益严重，对污染环境的治理迫在眉睫。并且天然高分子材料由于具有高效、环保、以及成本低廉等诸多优势，因此开发以天然高分子为基材的水处理剂是当前水处理领域发展的重要方向之一。天然的腐殖酸广泛存在于土壤、河泥、海洋沉积物、褐煤和风化煤之中。它是一种多呈黑色或棕色的无定形高分子胶体，含有羧基、羰基、醌基、甲氧基等多种活性基团。由于其具有复杂的结构和多种功能团，因而具有很高的反应活性和较强的吸附性能。而且由于它的表面带有较大的负电性，因而还可以与水中的重金属离子可能发生一系列反应。因为腐殖酸只有在强碱性条件下才能以离子形态存在，使用时必须先溶于强碱，它的各个活性基团、空间结构才能发挥作用，起到吸附与络合重金属的作用。
2. 国内外研究现状分析
国内外对于处理重金属和染料废水已经做了大量研究。处理染料废水的方法，主要有絮凝沉降、离子交换、膜分离、clo2催化氧化、微生物降解和光催化氧化等。
1、絮凝沉降法
絮凝沉降法是通过加入絮凝剂，使得水体中溶质、胶体或者是悬浮颗粒产生絮状物沉淀从而达到沉降分离目的的方法。在染料废水及其他工业废水或者生活污水处理中，絮凝沉淀法通常都作为处理的第一步，以初步除去水体中溶质、胶体以及较大的悬浮颗粒。絮凝机理主要有两种，一种是主要通过表面双电层压缩和电中和而使溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳，另一种是在溶质、胶体或悬浮物颗粒之间产生架桥作用以及在沉降中产生卷扫效应。所投加的絮凝剂是絮凝沉降法效果优劣的关键所在。絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。szygula等研究了壳聚糖对酸性蓝92 的最佳絮凝条件，发现在絮凝剂投加量为100mg/l及ph=9时去除率可以达到99％。kang等以聚环氧氯丙烷二甲胺（pepida）为絮凝剂研究了其对活性黑kn-b和活性紫k-3r及活性红k-2bp的絮凝性能，发现在絮凝剂投加量为0.35-0.38（w/w）时，去除率可以达到90%。
3. 研究的基本内容与计划
1、内容
腐殖酸是动植物（特别是植物）残体通过微生物的分解作用和一系列的物理化学和生物过程而形成的一类特殊有机聚合物。在特定的条件下，它是一种带电荷的有机胶体，含有羧基、羰基、酚羟基和醇羟基等多种活性官能团，对环境中的很多金属离子具有强烈的结合能力，对金属离子在环境中的迁移、转化和生物有效性起着十分重要的作用。对腐殖酸的结构、性质和与金属离子、氧化物、有毒物质的作用以及在生态环境中的存在意义已成为近些年来的研究热点。但是腐殖酸在一定条件下可溶于水体，因此尽管腐殖酸与重金属离子具有很强的络合能力，也不能作为吸附剂来使用。所以本文将对腐殖酸进行一定的改性后，研究其作为吸附剂对水中的重金属和染料的吸附作用，为其在水处理中提供科学依据。
2、计划
4. 研究创新点
1、虽然对于吸附水中染料和重金属等污染物已进行了大量科学研究，但是用天然高分子材料腐殖酸做吸附剂的研究尚处于起始阶段，研究结果较少。
2、腐殖酸用于解决环境问题多用于对土壤污染方面的研究，在水污染处理方面，尚无单独用腐殖酸做吸附剂进行的研究。
3、本实验利用腐植酸盐对钙离子的良好吸附作用，用碳酸钙水溶液处理腐植酸钠，增强了腐植酸钠的吸附效果。
