工业废水中的重金属污染已成为全球水环境治理的核心挑战。镉、铅、汞、铬等重金属元素因其不可降解性、生物蓄积性及强毒性，对生态系统与人类健康构成持续威胁。我国通过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）等法规，对总汞、镉、六价铬等13种第1类污染物实施严格管控，要求企业在车间或生产设施废水排放对重金属要求达到毫克级限值。在此背景下，探索有效、经济的重金属废水处理技术成为实现达标排放与资源化利用的关键。

一、化学沉淀法

化学沉淀法通过向废水中投加化学药剂，如加入重金属捕捉剂 ，使重金属生成不溶性沉淀物而分离，是目前应用广泛的工艺。中和沉淀法通过调节pH值（通常为8-11），使重金属形成氢氧化物沉淀。针对两性金属（如锌、铅），需采用分段沉淀工艺，先在弱碱性条件下去除大部分重金属，再提升pH值处理两性金属。硫化物沉淀法通过投加硫化钠等药剂，生成溶解度更低的金属硫化物（如CdS、PbS），但需严格控制投加量以避免硫化氢二次污染。铁氧体共沉淀法则通过调节Fe²⁺/Fe³⁺比例，使重金属嵌入铁氧体晶格，形成稳定磁性沉淀物，兼具沉淀与固化双重功能。

二、膜分离技术

膜分离技术凭借其选择性强、操作简便的优势，在重金属废水处理工艺 中展现特有的价值。反渗透膜对二价及以上重金属离子的截留率超过99%，处理后的产水可直接回用于生产环节。纳滤膜可针对性截留特定重金属离子（如铜、镍），实现分质回收。电渗析技术通过离子交换膜的选择性透过，实现重金属浓缩与淡水分离，浓缩液可进一步电解回收金属。膜技术的核心挑战在于膜污染控制，需通过定期清洗、预处理优化等手段延长膜寿命。

三、吸附与离子交换

吸附技术通过多孔材料（如活性炭、沸石）或功能化材料（如螯合树脂、生物质吸附剂）的物理/化学作用捕获重金属。活性炭对铅、镉的吸附容量可达50-100mg/g，但再生效率较低。螯合树脂通过特异性官能团（如氨基磷酸、硫醇基）实现重金属选择性吸附，再生后可重复使用。生物质吸附剂（如壳聚糖、藻类）利用天然高分子结构吸附重金属，兼具环境友好性与经济性。离子交换技术则通过树脂上的可交换离子与废水中的重金属离子进行置换，适用于低浓度废水处理，但需定期用强酸/强碱再生树脂。

四、生物修复技术

生物修复技术利用微生物或植物的代谢活动去除重金属，具有成本低、无二次污染的优势。硫酸盐还原菌在厌氧条件下将硫酸盐还原为硫化氢，与重金属生成硫化物沉淀。藻类生物吸附通过细胞壁上的羧基、氨基等官能团吸附重金属，部分藻类（如小球藻）对镉的吸附容量超过100mg/g。植物修复通过超积累植物（如蜈蚣草）吸收土壤或水体中的重金属，但处理周期较长，更适合场地修复。生物技术的关键在于菌种/植物筛选与环境条件控制。

五、电化学法

电化学法通过电极反应直接去除或回收重金属。电解法在直流电作用下，重金属离子在阴极还原为金属单质（如铜、镍），实现资源化利用。电絮凝法以可溶性电极（如铁、铝）为阳极，通过电化学溶解产生絮凝剂，同步去除重金属与悬浮物。膜电解技术结合电化学与膜分离，实现重金属浓缩与淡水回用。电化学法的核心优势在于处理效率高、金属回收纯度高，但能耗问题需通过优化电极材料与反应条件解决。

六、结语

重金属达标排放并非终点，而是贯穿生产全流程的系统工程。源头控制上，需通过工艺优化减少重金属使用量，如电镀企业采用无氰电镀技术从根本上降低污染物产生。过程管控中，智能化装备成为关键支撑。

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