近年来，我国水体突发性重金属污染事件频发，造成了严重的社会危害。吸附法是常见的处理方法之一，但是对于大流量的河流明渠，传统的吸附装置因其阻力大、水通量低而难以在应急现场中施用。针对此问题，本文以铜离子为研究对象，研发高通量低流阻的应急处置技术。本文分别考察了颗粒类与纤维类的吸附材料。在颗粒类中，筛选出了杏壳活性炭和001*7树脂，其最大吸附容量分别是5.48mg/g和85.46mg/g，达到平衡所需要的时间分别是60min和20min。在纤维类中，筛选出了强酸性阳离子交换纤维，最大吸附容量是89.44mg/g，达到平衡所需要的时间是30min。此外，采用微波加热对腈纶进行偕胺肟化快速改性。通过设计正交实验，确定了在微波场中进行偕胺肟化的最佳实验条件：微波功率590w，微波辐照时间20min，反应的摩尔比为1：3，获得了在反应时pH为7的条件下，吸附容量是2mg/g的偕胺肟化腈纶纤维，与传统水浴加热方法相比，大大缩短了改性反应时间。另外考察了库存时间对001*7树脂和强酸性阳离子交换纤维除铜效果的影响，结果表明，库存时间为1个月对除铜性能无显著性影响。根据颗粒类和纤维类吸附材料的特点，分别设计了笼箱式、滤包式、滤片式、适用于纤维类处置装置等，考察了相对角度、填充度、阵列密度及线速度等对水流阻力和除铜效果的影响。结果表明：滤包填充度越小，线速度越大，吸附速率越快；片式装置阵列越密集，其传质效果虽然越好，但其局部阻力系数也越大，二者很难兼得；适用于纤维类装置局部阻力系数较小，而且其除铜效果较好。最后本文从除铜效果、局部阻力系数和经济性这三个角度对设计的应急处置装置进行评价，为应急处置材料和技术的筛选提供了技术经济框架。