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采矿冶炼、电子电镀等行业工业废水中重金属污染物(主要包括铜、锌、镍等)具有普遍性、复杂性、控制难、潜伏长等特点,常规水处理技术往往存在药剂消耗大、运行费用高、去除效果差、二次污染重等不足,同时碱(土)金属盐的共存进一步增大了污染控制难度。因此开发重金属资源化、无害化处理技术具有重要意义。多胺类螯合吸附材料因具有吸附选择性好、受碱(土)金属离子影响小等诸多优势而倍受关注。本文通过对比有无碱(土)金属盐共存条件下典型重金属离子(铜、锌、镍)在系列多胺类螯合树脂上的单、双、多组份静态和动态分离去除行为和规律,揭示了微界面交互作用机制和无机盐强化去除原理,为多胺类螯合树脂优化制备、重金属资源化无害化技术开发应用提供理论指导。利用多胺化合物对丙烯酸甲酯-二乙烯苯共聚物进行化学改性,自主制备系列丙烯酸系多胺类螫合树脂(PAMB、PAMC、PAMD)。通过元素分析(EA)、红外光谱(FTIR)、比表面积及孔结构(PSD)、X射线光电子能谱(WPS)和扫描电镜(SEM)等进行结构分析,证明制备成功,树脂含氮量高达18.97%～20.83%。在理想水环境中,单组份重金属吸附量随pH的升高而增大,在pH=3时即体现出较强的吸附去除能力。吸附等温线均符合Langmuir模型,其中PAMD树脂对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)饱和吸附量最大分别达到1.97 mmol/g、1.49 mmol/g、1.44 mmol/g,较国外同类型品牌树脂S984分别提高了43.79%、64.43%和66.51%。热力学研究表明吸附过程均为熵推动的自发吸热过程。准二级方程能成功描述吸附动力学结果,吸附速率常数遵循Cu(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)。Extended Langmuir模型能够很好地模拟PAMD树脂对双组份重金属离子的吸附等温线,吸附能力与上述规律一致,CU(Ⅱ)Ni(Ⅱ)吸附选择分离性最好,分离系数高达1177.13。Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)双组份动态吸附曲线与单组份相比,前者在PAMD树脂上的动态吸附穿透点由92 BV延后至120 BV,而后者则由4 BV提前至1 BV,因此具有优良的分离效果。对比吸附重金属前后的FTIR、XPS谱图,发现PAMD树脂上仅氮原子参与了配位螯合作用过程。DFT (Density Functional Theory)模型进一步证明PAMD树脂主要通过其伯胺基、仲胺基以及两个亚甲基与重金属离子形成稳定的五元环结构,且更易与水合半径小、电负性高、极化力大的重金属离子结合形成稳定的配合物,这进一步解释了其对Cu(Ⅱ)的优越吸附量及吸附选择性。在共存碱(土)金属盐条件下,PAMD树脂对所研究的三种重金属离子都体现出明显的“盐促效应”,其中NaNO3的促进率最大,分别高达70.42%、75.51%和38.46%。Extended Langmuir模型能较好描述该条件下Cu(Ⅱ)Ni(Ⅱ)的选择性吸附行为,结果显示优势组份Cu(Ⅱ)的吸附量随着无机盐浓度的升高而增大,较单组份促进率高达87.67%,而劣势组份Ni(Ⅱ)的吸附量随着无机盐浓度的升高而下降,并趋于零。因此,选择性系数随盐浓度升高而显著增大,并趋于无穷大。共存无机盐对吸附速率的影响规律与此一致。动态吸附结果表明,在1500 mmol/L的高盐水环境中,Cu(Ⅱ)的穿透点进一步延迟至172 BV,进一步证明共存无机盐有助于Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的高选择性吸附分离。可从离子层面、分子层面和化学平衡角度解释该研究新发现的“盐促机理”：共存无机盐会对带正电的重金属离子产生静电屏蔽效应；降低树脂表面的Zeta电位,产生压缩双电层效应；共存阴离子的存在提高了反应物的浓度使推动了摩尔交换吸附平衡向右移。采用PAMD树脂处理3N级镍电解液,动态吸附前1200 BV流出液中镍纯度高达99.99%以上,而运行成本仅5.67元/t,每个运行周期获利7.88万元。采用PAMD树脂处理高盐重金属废水(P507萃余液沉镍后废水),前330 BV出水未检出重金属离子,运行成本仅12.84元/t,较化学沉淀法具有效果稳定可靠、无二次污染等优势。可见PAMD树脂能够高效低耗地实现高浓度重金属溶液分离纯化处理以及含盐重金属废水净化处理。