锆硅渣是生产氧氯化锆工艺中酸反应过程产生的废渣,提纯处理后产物（ZSR-P）主要由非晶相SiO₂组成,具有高比表面积及特殊的堆积结构。本论文以实现锆硅渣在治理水污染中应用为目的,对ZSR-P为吸附剂去除水中几种重金属离子、吸附重金属离子后ZSR-P在水泥中固化和ZSR-P为载体负载纳米TiO₂制备复合光催化剂进行了研究。以ZSR-P为吸附剂,对其分别吸附去除水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的行为和机理进行了研究。吸附时间、离子初始浓度、ZSR-P用量,特别是溶液pH值对吸附效果影响显著。优化条件下,ZSR-P对溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的吸附量分别为45.3 mg/g和30.1 mg/g,去除率达到99.9%。ZSR-P对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,吸附动力学符合动力学二级吸附速率模型。SiO₂和Pb²⁺、Cd²⁺之间的吸附通过SiO₂表面的Si-OH和Pb²⁺、Cd²⁺羟基化物间的反应实现。对以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为改性剂,采用湿法方式改性ZSR-P和改性ZSR-P吸附去除水溶液中Cr（Ⅵ）进行了研究。ZSR-P经CTAB改性后,表面正电荷区间和?电位值均增大,等电点增大至pH=6.3。优化条件下,改性ZSR-P对Cr（Ⅵ）的吸附量为6.28 mg/g,Cr（Ⅵ）去除率94.25%。吸附机理主要为表面荷负电的Cr（Ⅵ）与表面荷正电的改性ZSR-P间的电性吸引作用。研究了以ZSR-P为载体,采用溶胶-凝胶法制备ZSR-P/TiO₂复合光催化剂及其表征。ZSR-P/TiO₂复合光催化剂以单分散形态纳米TiO₂在ZSR-P表面及穿插到孔道内均匀负载为特征,二者以Si-O-Ti键形式实现结合。TiO₂包括锐钛矿、金红石两种晶相,负载量17.14%,颗粒大小7¹2 nm。ZSR-P/TiO₂适宜降解水中较低浓度污染物,优化条件下,可使溶液中甲基橙完全降解,且4次循环使用后降解性能无明显降低。对吸附Pb²⁺、Cd²⁺和Cr（VI）的ZSR-P进行了水泥固化处理,对其中离子稳定行为进行了研究,结果表明水泥固化对各离子均具有很好的稳定固封作用。加入ZSR-P的水泥固化体在中性和酸性模拟液中浸出1 d,Pb²⁺、Cd²⁺和Cr（VI）的浸出量分别为0.1-0.5%和0.3-0.9%。浸出液中各离子含量均低于国家行业标准的允许值。各水泥固化体力学性能均满足国家标准要求。