重金属废水对于人体健康以及生态环境的危害十分严重,实现无害化安全处置重金属废水对社会与环境具有十分重要的意义和价值。吸附法应用于重金属废水处理当中具有使用能耗低、操作简单和处理效果稳定等优势,工程应用广泛,但选择合适的吸附材料是关键。天然沸石因具有原料来源广、成本低等优势,常被作为吸附剂使用,但存在吸附容量低、自支撑能力差等功能缺陷。以固废资源化为特征的地质聚合物凝胶结构中存在结晶度差的类沸石相,具有与沸石相似的物质和结构特征。以地质聚合物作为前驱体,通过原位晶化工艺形成地质聚合物支撑沸石吸附材料,基于沸石的阳离子吸附特性应用于重金属废水治理领域具有广阔的应用前景。首先,本文以高铝粉煤灰为主要原料,通过化学激发与发泡工艺制备多孔粉煤灰地质聚合物（PFG）;以PFG为基本骨架,制备了碱热转化PFG-A、水热转化PFG-H和微波转化PFG-M三种吸附材料。研究了转化方式对上述三种吸附材料矿物组成、孔隙结构和Pb2+吸附能力的影响规律,并结合等温吸附线和吸附动力学方程分析其对Pb2+的吸附行为。其次,以转化效果最好的PFG-A为对象,分别改性制备了E-PFG-A、H-PFG-A和M-PFG-A吸附剂,对比研究了其在不同初始Pb2+浓度下的吸附性能规律。最后,以PFG-A、E-PFG-A、H-PFG-A、M-PFG-A吸附剂吸附Pb2+后烘干研磨成粉末作为掺合料取代部分矿渣分别制备了FSG、EFSG、HFSG和MFSG地质聚合物固化体,研究其矿物组成,抗压强度及其Pb2+的固化效果。上述研究得出的结论如下:（1）碱热转化更有利于地质聚合物转化合成沸石相,主要沸石相有方沸石、Na P沸石和Na6（Al Si O4）6·4H2O沸石。合成的PFG-A在Pb2+浓度为300mg/L、p H=6和固液比为1∶250的条件下对Pb2+吸附容量为73.27mg/g。PFG-A吸附Pb2+为物理吸附、化学吸附和离子交换共同作用。（2）E-PFG-A、H-PFG-A和M-PFG-A对低浓度Pb2+的吸附效果明显优于PFG-A相。对于500mg/L～800mg/L的高浓度Pb2+溶液,E-PFG-A的吸附效果高于PFG-A,而H-PFG-A和M-PFG-A的吸附效果则低于PFG-A。E-PFG-A对Pb2+的吸附符合Langmuir模型以及准二级动力学模型特征。（3）FSG、EFSG、HFSG和MFSG的初终凝时间与矿渣地质聚合物相比明显延长,其抗压强度随着吸附剂粉末掺入比例增大,降低幅度增高。取代矿渣比例在10%～50%的FSG、EFSG、HFSG和MFSG的抗压强度均高于30MPa,并且对其中Pb2+的有较好的固化效果,浸出液中Pb2+浓度均低于1mg/L,Pb2+固化率在99.90%以上。