本研究选择花生壳生物炭作为吸附Pb²⁺和Cu²⁺的基础材料并分析其吸附性能。为制备吸附性能更佳的花生壳生物炭,研究中采用高锰酸钾对其进行改性。鉴于改性前后吸附重金属的花生壳生物炭粉难以与水分离,本课题进一步聚焦于生物炭固定化吸附剂的研究。以Ca²⁺为交联剂,采用海藻酸钠（SA）凝胶包埋法对花生壳生物炭粉进行固定化,首先通过考察凝胶球的成球性、包埋炭粉效果和机械性能等,选出合适的海藻酸钠浓度、氯化钙质量分数、搅拌交联时间和小球粒径;再通过研究其对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果,优选出最佳生物炭包埋量和鼠李糖脂加入量;从而在最优条件下制备吸附性能优良的固定化高锰酸钾改性生物炭的双改性凝胶球。本研究使用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和X射线粉末衍射仪（XRD）等对花生壳生物炭基吸附剂的表面形貌、官能团以及结构等理化性质进行表征;通过批量实验考察溶液pH值、吸附剂投加量、Pb²⁺和Cu²⁺初始质量浓度、吸附时间对生物炭基吸附剂吸附Pb²⁺和Cu²⁺的影响,探究其对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附性能;研究中还应用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、准一级和准二级吸附动力学模型分别对Pb²⁺和Cu²⁺的不同质量浓度的影响实验所得的等温吸附实验数据和不同吸附时间的吸附动力学数据进行拟合,分析相关吸附机理和评价吸附效果;此外,对双改性凝胶球的解吸再生性能进行分析研究。本课题旨在为今后更深入地研发高效吸附材料和规模化推广应用重金属污染吸附治理技术提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:（1）花生壳生物炭对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附,适宜溶液pH分别为4.5⁵.5和5.0⁶.0;在Pb²⁺和Cu²⁺初始质量浓度分别为100 mg/L和75 mg/L、投加生物炭量分别为2.00g/L和6.25 g/L的条件下,分别在480 min和900 min达到吸附平衡且吸附量分别为49.32mg/g和11.35 mg/g。（2）高锰酸钾改性花生壳生物炭对Pb²⁺的吸附,在Pb²⁺初始质量浓度为100 mg/L、投加改性生物炭量为0.50 g/L的条件下,在720 min达到吸附平衡且理论平衡吸附量为195.37 mg/g;对Cu²⁺的吸附,在Cu²⁺初始质量浓度为100 mg/L、投加改性生物炭量为2.00 g/L的条件下,在960 min达到吸附平衡且理论平衡吸附量为49.19 mg/g。（3）制备固定化生物炭双改性凝胶球的最佳条件为:海藻酸钠浓度13 g/L、CaCl₂质量分数3.5%、搅拌交联时间50 min、凝胶球粒径约1.8 mm、鼠李糖脂体积比1%、高锰酸钾改性生物炭粉质量分数0.5%;在Pb²⁺和Cu²⁺初始质量浓度分别为100 mg/L和50mg/L、投加双改性凝胶球量分别为12 g/L和16 g/L的条件下,分别在720 min和840 min达到吸附平衡且理论平衡吸附量分别为210.25 mg/g和70.69 mg/g。实验中还发现双改性凝胶球具有很好的再生循环利用能力。（4）花生壳生物炭基吸附剂对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,即吸附是易于进行的且近似单分子层的化学吸附是其主要吸附过程。