地下水厂铁泥来源于水厂日常排放的含有高浓度铁和含铁颗粒的反冲洗废水。反冲洗废水沉淀后,产生的铁泥颗粒细小,容易透过压滤机的滤带或滤布,所以在脱水前需要添加絮凝剂来提高脱水效果。脱水的含铁污泥直接外运填埋,未能合理利用。本文以地下水厂含铁污泥为研究对象,分析了含铁污泥的物相组成,并分别研究了原位浸提-还原-共沉淀法、原位还原水热法和无还原剂碱性辅助水热法制备磁性吸附剂的方法,获得了3种磁性吸附剂和1种磁性球形方钠石颗粒,主要结论如下:（1）以铁泥为原料,采用原位浸提-还原-共沉淀法制备了含磁铁矿型吸附剂。结果显示,铁泥经酸浸提后,溶液中的铁主要以Fe³⁺离子形式存在。以抗坏血酸为还原剂,在缺氧条件下,通过类芬顿反应将溶液中Fe³⁺还原为Fe²⁺,反应过程如下:Fe³⁺与抗坏血酸发生类芬顿反应,被还原为Fe²⁺,而抗坏血酸被氧化为脱氢抗坏血酸;溶液中存在残留的溶解氧,将Fe²⁺氧化成Fe³⁺;在缺氧条件下,空气中没有足够的氧气向溶液中补充,当溶液中氧被消耗尽,溶液中只存在Fe³⁺的还原。抗坏血酸量与溶液中Fe³⁺存在剂量-效应关系,抗坏血酸与铁泥中铁的摩尔比最佳值为0.02,此时溶液中的溶解氧耗尽后,剩余的Fe（II）参与共沉淀,生成含反尖晶石结构的磁性Fe₃O₄颗粒,其中铁含量提高到38.5 wt.%。在此基础上,使用酸性有机废水取代前述实验中的酸,应用于浸提铁泥,进一步利用原位还原-共沉淀法制备的磁性吸附剂具有良好的磁响应,对水中亚甲基蓝的最大饱和吸附容量达到56.7 mg/g,是颗粒活性炭的2.5倍,尽管其比表面积为颗粒活性炭的1/3。（2）进一步简化实验步骤,以铁泥为原料,抗坏血酸为还原剂,采用一步水热法制备了纳米片装磁性吸附剂。铁泥经水热法处理后,生成厚度为10-20nm的圆片状颗粒并团聚,含铁量由16.6 wt.%增大到41.8%,硅和铝的含量分别降低到6.6 wt.%和1.1 wt.%。在水热反应中,铁泥中的铁氧化物发生相转化,生成含有γ-Fe₂O₃的磁性吸附剂,其转化过程如下:抗坏血酸与铁泥表面的Fe³⁺发生非均相芬顿反应,生成Fe²⁺,并与溶液中过量的CO₃^2-结合,生成菱铁矿;菱铁矿进一步被溶液中的氧或抗坏血酸与氧反应生成的H₂O₂,氧化生成磁赤铁矿。抗坏血酸与铁泥中铁的摩尔比为1时,制备的材料具有最强的磁响应,饱和磁化强度达到16.29 emu/g。当添加量不足时,反应生成的FeCO₃被溶液中的溶解氧或过氧化氢完全氧化为磁赤铁矿,在高氧化条件下发生溶解再结晶生成赤铁矿。过量添加抗坏血酸,促使赤铁矿、磁赤铁矿和水铁矿被还原,生成菱铁矿,使材料的饱和磁化强度降低。电位滴定实验和格氏图解法结果显示,抗坏血酸添加摩尔比为0.1时,制备的磁性吸附剂具有最高的表面位总浓度,饱和磁化强度为3.23emu/g,可以通过外加磁场从水中分离。利用摩尔比为0.1时制备的磁性吸附剂处理冶炼废水时,添加量为12.5g/L即可有效去除冶炼废水中的铜、锌、铅和镉,出水达到行业排放标准。（3）对比研究了在无还原剂条件下,碱性辅助水热法处理磐石地下水厂铁泥和库伦旗水厂铁泥的产物。结果显示磐石地下水厂铁泥经过碱性水热处理后,生成了含有正六面体方沸石晶相的颗粒。碱性条件下铁泥中Si/Al矿物的原位溶解再结晶,是方沸石晶体生成的主要原因。但这种颗粒的磁性较弱,无法在外加磁场下从水中分离。与其相比,库伦旗水厂铁泥制备的样品呈无定型态,与原始铁泥的形貌特征一致,但样品具有产生良好的磁响应,饱和磁化强度达到1.12emu/g。进一步提高NaOH浓度,在水热条件下以库伦旗水厂铁泥为原料制备了系列磁性材料。结果显示,随着NaOH浓度增大,制备产物的磁性逐渐增强,但样品的形貌与铁泥一致,仍呈无定型态。在NaOH为1mol/L条件下,制备的产物具有最大的表面位总浓度,其对水中亚甲基蓝和Cu²⁺的最大饱和吸附量分别为27.5 mg/g和46.2 mg/g。在上述基础上,通过外加无水AlCl₃调节铁泥中Si/Al摩尔比,制备出球形的方钠石颗粒。最佳Si/Al摩尔比为0.3,制备的球形方钠石颗粒尺寸为5-15μm,且具有良好的磁响应。（4）在课题组前期研究的基础上,以铁泥为原料,采用NaOH修饰溶剂热法制备了一种磁性吸附剂。通过加入NaOH提高溶剂热法的初始pH,制备的磁性吸附剂的饱和磁化强度达到21.22 emu/g,是未调节pH样品的1.5倍。加入NaOH促使铁泥中石英、高岭石和钠长石等杂质的溶解再结晶,生成尺寸为2-5μm的磁性颗粒,增大了对亚甲基蓝的最大饱和吸附量。通过上述实验,本研究获得了3种以地下水厂铁泥为原料制备磁性吸附剂的方法,制备的磁性吸附剂在染料废水和冶炼废水处理中具有潜在的应用前景。