随着工业的发展，大量重金属废水的排放严重污染了环境，重金属污染已成为全球最严重的环境问题之一，其治理迫在眉睫。目前，处理重金属废水常用的方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离法、电解法等。以上几种重金属废水的处理方法大部分都存在成本高、操作复杂和二次污染等问题。近年来，生物吸附法因其操作简单、原材料来源丰富、环境友好等特点而备受关注。但未经处理的生物吸附剂存在吸附容量较低，对重金属废水的处理效率不高等问题。因此，吸附剂的改性近年来一直是众多学者研究的热点。本文采一种简单、温和的方法制备了均苯四甲酸二酐（PMDA）和乙二胺四乙酸二酐（EDTAD）改性甘蔗渣，用红外光谱和扫描电子显微镜对改性前后的甘蔗渣进行了表征，考察了吸附时间、重金属离子浓度、吸附剂用量、酸度对吸附容量的影响，研究了未改性、PMDA改性、EDTAD改性甘蔗渣对Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺四种重金属离子的吸附行为。探讨了Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺四种共存离子对吸附的影响，采用HCl、HNO3、EDTA为洗脱剂，进一步研究了改性吸附剂的再生吸附性能，并取得到如下研究成果：1.经PMDA和EDTAD改性的甘蔗渣对四种重金属离子Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附能力得到了很大的提高。红外光谱分析表明改性后甘蔗渣表面引入了大量的羧基、氨基官能团。两种改性吸附剂对Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的吸附过程中，前20min吸附反应速率很高，吸附量可以达到平衡吸附量的90%以上。吸附动力学过程可以用准二级动力学方程很好的描述，其吸附速率受金属离子浓度和甘蔗渣表面的活性位点数控制。等温吸附过程用Langmuir模型拟合，线性相关性系数均大于0.998，表明了改性前后甘蔗渣对重金属离子的吸附主要是单分子层吸附，物理吸附和化学吸附可能同时存在于吸附剂对重金属离子的吸附过程中。2.吸附热力学结果显示：经PMDA和EDTAD改性的甘蔗渣对Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺吸附反应都属于自发反应，PMDA改性甘蔗渣对Cu²⁺和Pb²⁺的吸附属于吸热反应，对Zn²⁺、Cd²⁺的吸附属于放热反应。3.酸度实验表明：在较宽的范围内，经EDTAD改性甘蔗渣在较宽的pH值（2.0～7.0）范围内对金属离子的吸附容量影响较小。干扰实验表明：共存离子Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺这四种离子单独存在或是以不同的浓度组合对金属离子的吸附影响较小。以上结果说明EDTAD改性甘蔗渣具有较强的抗酸性、抗干扰性，在实际应用中具有很好的前景。4.用EDTA作洗脱剂，连续3次对吸附金属离子的吸附剂进行解吸附-吸附实验，结果表明：实验过程中减少吸附量小于最大吸附量的10%，说明改性甘蔗渣有良好的再生能力。5.吸附机理探讨结果表明：改性甘蔗渣表面的羧基及羟基参与了吸附反应，重金属离子的吸附主要以离子交换为主，铅离子在吸附过程中在甘蔗渣表面发生了微沉淀。改性甘蔗渣对四种金属离子的亲和力大小顺序为Pb²⁺> Cu²⁺>> Zn²⁺，Cd²⁺，可通过控制溶液的条件实现Pb²⁺和Cu²⁺的选择性分离。