由于采矿业、电镀业等生产活动产生的大量含重金属废水,越来越严重地威胁着自然生态系统的健康和人类饮用水安全。重金属废水的处理方法和技术应用一直是环境工程、市政工程、化学工程等学科的研究热点。其中络合-超滤耦合工艺由于处理效果好,处理成本低的优点,成为大量学者研究的重点工艺。本研究选用甘肃天水的坡缕石原矿,经破碎、粉碎、过筛、酸活化、球磨制得高纯度坡缕石,再经高速搅拌、超声制得坡缕石胶体溶液。通过坡缕石-重金属离子胶体溶液的动态超滤浓缩实验,在坡缕石添加量为5 g/L,Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺重金属浓度分别为40、30、10 mg/L条件下,考察重金属在四种超滤膜孔径、四种温度条件、五种操作压力对坡缕石络合重金属-超滤耦合工艺的膜通量和截留率的影响;以及五种p H值、两种离子强度、两种竞争络合剂对重金属截留率的影响。通过方差分析及多重比较方法得出:坡缕石络合-超滤去除重金属分别通过截留分子量为6000、10000、50000、100000 Da的中空纤维超滤膜,综合分析截留率与归一化膜比通量,选择10000 Da超滤膜作为Cu²⁺和Zn²⁺适宜超滤膜孔径,6000 Da超滤膜作为Cd²⁺适宜超滤膜孔径。拟一级反应速率方程能较好的表示四种膜孔径条件下坡缕石络合-超滤重金属反应行为。料液温度分别为288、293、298、303 K时,温度升高明显提高重金属截留率,在低温条件（288 K）下,升高温度显著降低Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺渗透液浓度,在高温条件（293、298、303 K）下,升高温度显著降低Cu²⁺、Zn²⁺渗透液浓度,对Cd²⁺渗透液浓度影响不显著。温度越高,归一化膜比通量越小,升高温度加重了超滤膜污染状况。拟一级反应速率方程能较好的表示四种温度条件下坡缕石络合-超滤重金属反应行为。操作压力分别为0.05、0.075、0.1、0.125、0.15 MPa时,操作压力对重金属截留率影响极小。随着操作压力增大,膜通量几乎呈线性增加,归一化膜比通量显著减小。三种重金属随着p H值的增大,截留率显著提高。在p H值为3⁵范围内,p H值提高一个单位,重金属Cu²⁺截留率平均增大8.91%,在p H值为6⁷范围内,重金属Cu²⁺截留率无显著增加;在p H值为3⁴范围内,p H值提高一个单位,重金属Zn²⁺和Cd²⁺截留率平均增大9.42%和4.40%,在p H值为5⁷范围内,p H值增大,重金属Zn²⁺和Cd²⁺截留率略微提高。离子强度增大,三种重金属截留率略有下降。0.01 mo L/LNa Cl对三种重金属截留率均无显著性影响,0.1 mo L/LNa Cl显著降低重金属Cu²⁺截留率,对Zn²⁺和Cd²⁺截留率影响略小。低分子量竞争络合剂对三种重金属截留率均产生严重影响,酒石酸钠对三种重金属的影响大于三乙醇胺,对Zn²⁺和Cd²⁺的影响大于Cu²⁺。本研究通过坡缕石的提纯、酸活化及棒晶束解离处理,将坡缕石纳米材料较好的作为无机络合剂应用在络合-超滤耦合工艺去除重金属废水工艺中,很好的解决了有机络合剂价格昂贵、二次污染的缺点;通过筛选适合的超滤膜孔径和超滤过程影响机制的研究,为坡缕石络合-超滤去除重金属工艺的工业化提供可能性。本研究对络合-超滤耦合技术去除重金属的改进起到一定的促进作用。