本文通过实验研究了天然膨润土和热改性膨润土对废水中重金属离子Pb²⁺和Cd²⁺的吸附性能,探讨了外界环境因素对去除率和吸附量等吸附效果的影响,分析了吸附动力学﹑吸附等温式和吸附热力学,比较了膨润土改性前后的吸附性能。最后对吸附机理与规律进行了总结。虽然天然膨润土对重金属吸附能力较强,但热改性膨润土则因具有更大的比表面积和更强的分子活性而具有更高的吸附效率。而且,天然及热改性膨润土对Pb²⁺的吸附效果更好。在其他实验条件一定时,吸附90min后,Pb²⁺和Cd²⁺在天然膨润土上的吸附量分别是19.15mg/g和16.24mg/g;Pb²⁺和Cd²⁺在热改性膨润土上的吸附量则分别是38.52mg/g和21.67mg/g。通过对温度、膨润土改性方法、膨润土投加量、吸附时间、初始pH值和溶液Pb²⁺初始浓度等影响因素的研究,可以得出如下结论:在该实验条件下,吸附量随膨润土用量增加而减少;吸附量随pH在4⁶范围内的增加而增加;吸附量随温度或Pb²⁺初始浓度增加而增加。由于反应速度较快,前5min时,吸附量上升很快;吸附60min时,吸附反应基本达到平衡;吸附90min时,吸附过程进行得相当彻底。改性前后的膨润土对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学过程均可用准一级动力学模型、准二级动力学模型和颗粒内扩散模型描述,但是用前两种模型则较精确,特别是准二级动力学模型更能说明吸附动力学过程。颗粒内扩散和膜扩散均为吸附的控制过程和影响因素,但以反应速率较慢者为控制步骤。改性前后膨润土对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附等温线分别与Freundlich方程和Langmuir方程拟合较好。热力学分析表明:吸附在吸附初始浓度较低时体现为以化学吸附为主（ΔH>40KJ/mol）,在吸附初始浓度较高时体现为以物理吸附为主（ΔH<40KJ/mol）。物理吸附和化学吸附的区别在于吸附力种类不同:物理吸附以微弱的范德华力和静电吸引力为主而化学吸附以化学键为主,所以化学吸附的吸附焓变较大。在实验条件下,吸附吉布斯自由能函数变ΔG<0,表明反应可以自发进行;吸附熵变ΔS>0,表明吸附速率大于解析速率,反应体系的熵和混乱度均随着温度升高而增加;吸附焓变ΔH>0,表明反应是吸热的,升温有利于反应的进行。膨润土对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附机理主要体现为离子交换、表面络合和层间配合等作用。吸附机理以何种作用为主与pH和温度等环境因素关系密切。