近年来,随着我国经济的高速发展,水资源缺乏的情况已经变得越来越严重。在水资源严重短缺的背景下,含污灌溉水已经成为了农田灌溉的主要水源。针对常规含污灌溉水处理工艺的不足,研制出一套前置净化装置,应用于含污灌溉水入田前,通过装置内部材料的过滤、拦截、吸附作用,使含污灌溉水中的污染物质入田前能得到高效、应急处理。本文通过试验,选择了在高滤速的条件下,依旧能高效过滤水中悬浮物质的纤维球滤料作为试验材料。设计了农田灌溉水净化的动态实验,考察探讨了滤料的滤层高度、进水pH、滤料粒径、滤速等因素对纤维球滤料过滤效果的影响。并通过高锰酸钾改性得到对Cd2+吸附性能良好的改性纤维球滤料。通过考察吸附剂投加量、溶液初始pH、反应时间、溶液初始离子浓度等因素对Cd2+的吸附影响。此外还采用扫描电镜和X射线衍射等方法对改性前后的纤维球滤料进行了表面结构表征。主要研究结果如下：(1)通过纤维球滤料的动态模拟实验,单因素分析,考察了滤层高度、粒径大小、进水pH值以及滤速对过滤效果的影响。滤层高度是过滤效果的关键影响因素,但在保证出水质量的前提下,滤层厚度太高会影响过滤的速度,同时也会使一部分滤料并没有得到充分利用。通过pH的对比实验,得出纤维球滤料耐酸不耐碱。在碱性水体中,纤维球滤料容易遭到破坏,过滤效果变差。滤料的粒径大小对过滤效果也会有影响,粒径越大,填装的时候滤层孔隙度就比较大,过滤效果就较差；粒径越小,空隙度就较小,过滤效果就更好。通过滤速的对比实验,得出纤维球滤料在高滤速的情况下,也能高效的去除水中的悬浮物和重金属,符合在农田灌溉过程中所要求的灌溉流速。在滤速为20m/h、滤料粒径为30mm、初始水体pH为7、滤层高度为40cm时,过滤效果最好,周期最长,SS去除率可达到90%。(2)通过对改性前后纤维球滤料进行表征,发现纤维球滤料表面更加疏松多孔,增大了纤维球滤料的比表面积和孔隙率,表面增加了更多的活性基团,在被打断的化学键上连接了更多的羟基或其他的官能团,这些都使得改性纤维球滤料对重金属离子的吸附能力增强。(3)在25℃时,改性纤维球滤料对Cd2+吸附平衡时间为10h,在pH为中性的条件下,吸附效果最好,最佳吸附剂的投加量为1g/L；该材料对Cd2+的吸附量随着Cd2+浓度的增加而增大,在初始浓度为1000μg/L条件下,得到该材料的最大吸附容量为535.47μg/g。通过对吸附剂的解吸对比实验,得出,在不破坏滤料表面结构的前提下,EDTA对其解吸效果最好。(4)对改性后纤维球滤料对Cd2+的吸附动力学数据分别进行了准一级动力学和准二级动力学模型的拟合,该吸附剂对Cd2+的吸附过程能较好的符合动力学一级模型；分别用Langmuir模型和Freundlich模型对实验数据进行拟合,发现其吸附过程更符合Langmuir模型。