摘要：印染、造纸、塑料及皮革等行业每年都会产生大量的染料废水,其废水的成分复杂、水质变化大、色度高、难降解物质浓度高,采用传统的生化法对其难以处理。本论文通过借鉴国内外粘土矿物改性的方法,以硅藻土矿物为原料,根据硅藻土表面的微孔可以被有效改造的结构特征,以活化、引入第二组分等手段来提高它的吸附性能,开展了硅藻土吸附剂的制备工艺、材料性能表征、染料吸附性能研究等一系列工作,得到的主要实验结果如下：1.通过考察不同的活化及改性工艺处理后的硅藻土对染料的吸附效果,可知450℃焙烧活化硅藻土与酸活化硅藻土相比,吸附效果较好。高温焙烧过程能使硅藻土孔内的有机杂质减少,还能使铁、铝、钙等氧化物游离化处理。考察氢氧化镁、二氧化硅和十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂这三种方法对硅藻土进行改性的效果,其中通过沉淀而引入二氧化硅粉末对硅藻土进行改性的效果最好。2.通过研究溶胶凝胶法改性硅藻土的工艺条件与染料去除效果的关系,得出了溶胶凝胶法改性硅藻土的最佳制备工艺条件为：硅酸钠(2mol/L,50mL)加入5g硅藻土；硅酸钠与硫酸的物质的量之比为1.5；反应温度为50℃；反应时间为1h。3.对硅藻土样品进行表征与分析发现硅藻土的活化改性过程能有效去除硅藻土上的Fe2O3、Al2O3、CaO等杂质,改性硅藻土的SiO2的含量提高到了91.34%。改性硅藻土的比表面积SBET为4.1894m2/g,平均孔径109.3672nm,与硅藻土原料相比SBET和孔容增大,平均孔径减小。4.全面讨论了超声波振荡、染料种类、吸附时间、温度、pH因素对硅藻土(RD)和改性硅藻土(MD)吸附剂吸附染料的影响,发现超声振荡条件对低浓度的亚甲基蓝溶液有所损耗。硅藻土这种本身带有电负性的吸附剂适用于吸附阳离子类型的染料。在超声振荡条件下,硅藻土对亚甲基蓝的吸附能较快达到吸附饱和,平衡吸附时间为2h。硅藻土对亚甲基蓝的吸附属于放热反应,升温反应逆向进行发生解吸。在高pH值条件下硅藻土表面的硅醇键会因脱氢而形成负电荷悬键,有利于吸附阳离子类型的染料,同时亚甲基蓝染料本身会水解或是形成二聚体,使得硅藻土的吸附效率提高。5.通过推导和研究硅藻土吸附剂RD和MD的染料吸附等温线模型,结果显示硅藻土对染料的吸附等温线符合Fredunlich方程。说明硅藻土吸附剂的吸附位为非均匀的孔隙或表面,硅藻土对染料的吸附不是均匀的单层吸附,吸附方式以物理吸附为主。在相同的初始浓度下,硅藻土对亚甲基蓝的吸附容量高于孔雀石绿。