去除废水中重金属：氢氧化物沉淀 vs 螯合沉淀的选择
重金属废水的处理思路是「溶→不溶」：把溶解态的金属离子转化成难溶沉淀物再固液分离。主流做法有两类——氢氧化物沉淀法（加碱调 pH）和螯合沉淀法（投加有机硫类捕集剂）。
两者的差别决定了出水能做到多低的浓度：氢氧化物沉淀通常只能把多数重金属做到 0.5–2 mg/L，而螯合沉淀可以把镍、铜等压到 0.1 mg/L 以下，满足《电镀污染物排放标准》表三的要求。
氢氧化物沉淀：pH 窗口是关键
每种重金属都有最佳沉淀 pH 区间，偏离后会出现「反溶」——两性金属（如 Zn、Al、Pb、Cr³⁺）在 pH 过高时会形成羟基络合物重新溶解。常见金属的沉淀窗口：Cu²⁺ 8–9、Ni²⁺ 9.5–10.5、Zn²⁺ 9–10（超过 10.5 反溶）、Cr³⁺ 8–9.5（超过 10 反溶）、Fe³⁺ 3–4 即可沉淀。
多种金属共存时无法各自处在最佳 pH，工程上采用「分段沉淀」：先在较低 pH 沉淀 Fe³⁺、Cr³⁺，再提高 pH 沉淀 Cu、Zn、Ni。或者选择统一 pH 后靠螯合剂把关。
螯合沉淀：为什么能做得更低
DTCR（二硫代氨基甲酸盐）类与 TMT（三巯基均三嗪三钠盐）类重金属捕集剂，其分子上的硫原子与重金属离子形成稳定的、溶度积极低的螯合物，且与 pH 的依赖关系远弱于氢氧化物，因此在较宽的 pH 范围（通常 7–11）都能保持极低溶解度。
螯合沉淀的优势在于：出水能稳定做到电镀表三标准（Cu 0.3、Ni 0.1、Zn 1.0 mg/L 等）；絮体密实、沉降快；不受络合剂干扰能力强——对于含 EDTA、氨、柠檬酸等络合剂的电镀废水，必须先做破络处理（如次氯酸钠氧化破络、芬顿氧化破络），否则螯合剂也难以奏效。
投加量通常为理论投加量的 1.2–2 倍，通过小试确定。过量投加会导致出水 COD 升高。
必须先做的预处理：破氰与还原
含氰废水必须先破氰——在 pH 10–11 条件下投加次氯酸钠进行碱性氯化，把氰根氧化成氰酸盐再进一步氧化为二氧化碳和氮气。破氰不彻底会导致后续沉淀失败（氰化物与金属形成稳定络合物）。
六价铬必须先用还原剂（焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠）在酸性条件（pH 2–3）下还原为三价铬，再调 pH 沉淀。Cr⁶⁺ 的毒性是 Cr³⁺ 的百倍以上，且不会被沉淀去除。
泥水分离与污泥归属
生成的重金属沉淀物粒径细小，往往需要投加 PAM 助凝、必要时投加少量 PAC 或活性炭作为絮体骨架，才能形成沉降性能好的矾花。采用斜管沉淀或气浮工艺可以进一步改善分离效果。
含重金属污泥多数属于危险废物，需按危废管理要求收集、暂存、转移处置。减量化的关键在于控制沉淀剂投加量、提高污泥浓度。这部分的处置成本往往超过药剂本身，选型时必须一起考虑。
选型对照
| 方法 | 出水能力 | 适用 pH | 优点 | 局限 |
|---|---|---|---|---|
| 氢氧化物沉淀（加碱） | 多数金属 0.5–2 mg/L | 依金属而异，8–10.5 | 药剂便宜、操作简单 | 两性金属反溶、难达表三 |
| 硫化物沉淀 | 低于氢氧化物法 | 7–9 | 溶解度极低 | 过量硫化物产生 H₂S 风险 |
| DTCR/TMT 螯合沉淀 | 可达表三要求 | 7–11 宽泛 | 出水低、絮体好 | 单价高、过量会抬 COD |
| 破络预处理（次氯酸钠/芬顿） | 为沉淀创造条件 | 依工艺 | 解决络合态金属 | 增加药剂成本 |
| 离子交换/膜法 | 极低浓度、可回用 | 依树脂/膜 | 可资源化回收 | 投资高、需预处理 |
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常见问题
重金属为什么调高 pH 反而出水超标？
两性金属氢氧化物在高 pH 下会形成可溶性羟基络合物重新进入为水，典型如锌在 pH 超过 10.5、铬在超过 10 后溶解度急剧上升。应根据目标金属选择最佳沉淀 pH，必要时分段沉淀。
含 EDTA 的电镀废水怎么处理？
EDTA 与金属形成稳定络合物，常规加碱无法沉淀。必须先破络：常用碱性次氯酸钠氧化或芬顿氧化破坏络合结构，再调 pH 沉淀；也可以采用专门的重金属捕集剂配合破络工艺。
六价铬一定要还原吗？
必须。Cr⁶⁺ 不会形成氢氧化物沉淀，且毒性远高于 Cr³⁺。标准做法是在 pH 2–3 下用焦亚硫酸钠/亚硫酸氢钠还原，反应完全后（ORP 降至 250 mV 以下）再调 pH 到 8–9.5 沉淀 Cr(OH)₃。
捕集剂投加量怎么定？
按废水中重金属总摩尔量估算理论投加量，再乘以 1.2–2 的安全系数，通过烧杯实验确定。建议同时监测出水重金属和 COD，找到两者的最优平衡点。
重金属污泥一定是危废吗？
多数属于危险废物（如 HW17 表面处理废物、HW21 含铬废物、HW22 含铜废物等），但需依据《国家危险废物名录》和实际浸出毒性鉴别结果确定。转移处置须执行危废转移联单制度。