硅藻土作为一种粘土矿物,具备吸附能力强、来源丰富、价格合理等特点,是重金属离子的良好吸附材料,但硅藻土存在一定的理化构造缺陷,严重限制了其吸附性能的发挥。因此有必要对硅藻土实施深度物化改性,改善其理化特性,提高其应用水平。柱撑作为一种先进改性技术能够有效提高层状结构物质的层间距、稳定性、比表面积及表面活性等特性,但将柱撑改性技术应用于硅藻土改性的研究尚未见报道,故研究硅藻土柱撑改性具有非常重要的意义。本论文采用聚羟基铝对硅藻土实施了深度化学改性,并将改性前后的硅藻土用于吸附重金属离子Pb2+、Cd2+,研究了硅藻土聚羟基铝柱撑改性工艺及条件,分析了改性前后硅藻土吸附性能的变化,探究了硅藻土聚羟基铝柱撑改性机理。主要研究结果如下：(1)通过静态吸附实验研究发现,离子初始浓度、硅藻土投加量、pH值、温度、震荡时间是硅藻土吸附性能主要影响因素；硅藻土对Pb2+、Cd2+的吸附量随着离子初始浓度的提高而增大,随着硅藻土投加量的增加而先增大后减小,随着pH值的提高而增大,随着震荡时间的延长而先增大后趋于平衡,随着温度的升高而先增大后减小；各因素对硅藻土吸附Pb2+、Cd2+的影响程度排序分别为：初始浓度>pH值>投加量>温度>震荡时间、初始浓度>投加量>pH值>震荡时间>温度。(2)通过吸附条件优化实验发现,聚羟基铝改性硅藻土对Cd2+、Pb2+的最优吸附条件均为：离子初始浓度为1500mg/L,硅藻土投加量为50g/L, pH值为8,温度为25℃,震荡时间120min。(3)通过柱撑改性实验研究发现,针对吸附模拟废水中的Cd2+,硅藻土聚羟基铝柱撑最佳改性条件为：柱化液浓度为0.2mol/L、[Al]/土摩尔比为10mmol/g、反应温度为60℃、反应时间为120min、活化温度为105℃、活化时间为16h；针对吸附模拟废水中的Pb2+,硅藻土聚羟基铝柱撑最佳改性条件为：柱化液浓度为0.1mol/L、[Al]/土摩尔比为10mmol/g、反应温度为60℃、反应时间为120min、活化温度为105℃、活化时间为16h。(4)通过吸附性能比较研究发现,在最优吸附条件下,硅藻土原土对Cd2+的饱和吸附量为6.9mg/g,去除率为34.5%,柱撑改性土对Cd2+的饱和吸附量为10.05mg/g,去除率为50.3%,改性土与原土相比饱和吸附量与去除效率分别提高了39.9%和15.8%,改性效果明显(P<0.05)；硅藻土原土对Pb2+的饱和吸附量为10.39mg/g,去除率为52.0%,柱撑改性土对Pb2+的饱和吸附量为13.62mg/g,去除率为67.9%,改性土与原土相比饱和吸附量与去除效率分别提高了31.1%和15.9%,改性效果相比对Cd2+的吸附要差。(5)通过电子扫描电镜(SEM)研究发现,改性土与原土相比,表面要光滑,杂质较少；聚羟基铝改性硅藻土以分子插入硅藻土的层间距中,改善了硅藻土的结构,提高了聚羟基铝改性硅藻土在重金属废水处理中的去除效果。通过改性机理研究发现,硅藻土吸附性能的提高主要是由于经聚羟基铝改性后,聚羟基铝颗粒进入硅藻土层间,与硅藻土层间的可交换性阳离子进行交换,为重金属离子Cd2+、Pb2+提供更多的吸附位点。