本发明公开了一种PEI接枝明胶海绵的制备及其在重金属污水处理中的应用，属于生态环境安全领域。首先对明胶海绵进行羧基化修饰，将明胶海绵表面的氨基全部转为羧基；然后，通过离子间作用力，用PEI和羧基修饰明胶海绵制备出PEI接枝明胶海绵。本发明制备的PEI接枝明胶海绵可应用于含重金属污水处理中，也可用于制备重金属吸附剂。本发明所采用的制备方法反应比较温和，反应时间短，所用材料无毒，制备成本低、安全性高，后期处理简单；所制备的PEI接枝明胶海绵对重金属离子的吸附容量高，并保留了明胶海绵的吸水性能，其用于污水灌溉中可以保留大部分污水，延长海绵材料与重金属的吸附交换时间，提高了重金属的净化效果。