微藻是一种在海洋和淡水环境中都存在的微型光合生物,具有与陆地植物相似的光合机制。就生物量而言,它们构成了世界上最大的初级生产者群体,光合作用占比至少达到全球的32%之多。全球的研究人员都在研究微藻在生物吸附方面的优势,其易于处理、可循环使用、成本低、生长速度快等特点也成为了学者们关注的焦点。具有活性的藻类生物仅需要最低限度的营养环境就可以存活,且不论活藻或是死藻都具备从多金属溶液中去除重金属离子的能力。因此,微藻不仅在能源化利用的领域具有较为乐观的开发潜能,在资源化利用的方面也具有较好的研究前景。在前人研究的基础之上,本文选取普通小球藻的藻粉作为研究材料,分别探究了藻粉原样、提脂残渣样以及提脂残渣改性样的形貌结构差异。同时利用经过甲酸改性后的提脂残渣样品作为吸附材料,分别对Cd、Ni、Hg三种重金属在不同的环境工况下进行了吸附效率的研究。并结合Design Expert响应面分析软件,在实验结果的基础上对多因素共同作用下的交互影响进行了模拟分析,选择Cd作为重要的重金属代表,得到较为精确的最佳实验工况点。结果表明,失活藻类的原样以及其提脂干燥后的样品在物理特性结构上并不具备有良好的孔隙结构。而使用以甲酸为代表的小分子酸进行改性处理后,能够改变该类样品的物理结构,从而使得藻基吸附剂具有能够进行高效吸附的孔隙结构。另一方面,pH以及固液比的变化都能给吸附效率造成较大的影响,通过改变不同的环境工况,可以实现调节吸附剂吸附特性的目的。此外,本文还对甲酸改性藻基吸附剂吸附Cd、Ni、Hg三种不同重金属的吸附效果差异进行了分析对比,由实验结果可以看出,同种吸附剂对于三种重金属的吸附效果排名为:Cd>Ni>Hg。同时,在上述实验的基础上,引入Design Expert对实验进行响应面分析模拟。通过设定pH、温度以及固液比的范围,结合实际实验操作,精确地得到了在三因素共同作用交互影响下的最佳吸附工况点。