目前，重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類：化學處理法，物理處理法，生物處理法。

    一、化學處理法：化學處理法是指廢水中重金屬離子通過發生化學反應除去的方法。

    (1)化學沉淀法

    化學沉淀法是通過化學反應使重金屬離子變成不溶性物質而沉淀分離出來。主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法和鐵氧體沉淀法等。

    ①中和沉淀法：在含有重金屬的廢水中加堿后進行中和反應，使重金屬生成難溶于水的氫氧化物進一步分離。此方法操作簡單方便、價格低廉，但只是將污染物轉移，易造成二次污染。

    ②硫化物沉淀法：硫化物沉淀法在含重金屬的廢水中加入硫化鈉溶液，使重金屬以硫化物的形式沉淀。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法可以在相對低的pH值條件下(7～9之間)使金屬高度分離，處理后的廢水一般不用中和，形成的金屬硫化物具有易于脫水和穩定等特點。硫化物沉淀法也有其缺點，由于硫化物沉淀物顆粒較小，在形成過程中容易產生膠體，給分離帶來困難，并且硫化物沉淀劑在酸性條件下易生成硫化氫氣體，產生二次污染，由于硫化物應用對環境有不利影響，目前國內外開始用有機硫化物代替無機硫化物。

    ③鐵氧體沉淀法：鐵氧體沉淀法是目前應用得比較廣泛的化學沉淀法。鐵氧體法處理重金屬廢水就是向廢水中投加鐵鹽，通過控制pH值、氧化、加熱等條件，使廢水中的重金屬離子與鐵鹽生成穩定的鐵氧體共沉淀物。

    (2)電化學處理法

    電化學法利用電解的基本原理，使廢水中重金屬離子通過電解在陰－陽兩級上分別發生氧化還原反應使重金屬富集，廢水中的重金屬離子在陰極得到電子被還原，這些重金屬或沉淀在電極表面或沉淀到反應槽底部從而降低廢水中重金屬含量。該法主要用于電鍍廢水的處理，如含鉻廢水處理等。但此方法耗能大。

    (3)新型重金屬捕集劑

    重金屬捕集劑主要是二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽或鈉鹽。因活性基團(給電子基團)中的硫原子電負性小、半徑較大，易失去電子并極化變形產生負電場，能捕捉陽離子并趨向成鍵，生成難溶于水的二烴基二硫代磷酸鹽。重金屬捕集劑克服了傳統中和沉淀法的不足，能直接用于酸性重金屬廢水的處理，重金屬去除率高，并具有良好的選擇性，共存金屬離子不存在干擾現象，沉淀物穩定性好，從而克服了傳統化學處理法的不足。

    二、物理處理法：物理處理法是使廢水中的重金屬離子在不改變其化學形態的條件下進行吸附、濃縮、分離的方法。

    (1)離子交換法

    離子交換法是利用重金屬離子與離子交換樹脂發生離子交換，使廢水中重金屬濃度降低，從而使廢水得以凈化的方法。離子交換樹脂一般有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂和腐殖酸樹脂等。離子交換樹脂在結構上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質，不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑。離子交換法的優點是既可以去除廢水中的金屬陽離子，也可以去除陰離子，可以使廢水凈化到較高的純度。另外它選擇性高，可以去除用其他方法難于分離的金屬離子，可以從廢水中選擇性地回收貴重金屬，如金、銀、銅、鎳、鉻等；離子交換法的缺點是離子交換樹脂的價格較高，樹脂再生時需要酸、堿或食鹽等，運行費用較高，需要進一步處理。因此，離子交換法在較大規模的廢水處理工程中較少采用。

    (2)膜分離技術

    膜分離技術是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變溶液中溶質的化學形態的基礎上，將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法。此分離技術是將水進行適當的前處理如氧化、還原、吸附等手段之后，將水中的重金屬離子轉化為特定大小的不溶態微粒，然后通過濾膜將重金屬離子除去。經過膜分離技術處理的廢水，可以實現重金屬的零排放或微排放，使生產成本大大降低。膜分離法具有高效、節能、無二次污染等優點，但因膜組件的設計較困難，且膜易被污染物堵塞，投資大，運行費用高，膜的壽命短，大大阻礙了膜分離法的應用。該技術主要包括電滲析法、反滲透膜、納濾分離技術、超濾分離技術等。

    (3)吸附法

    吸附法是應用多種多孔性吸附材料去除廢水中重金屬離子的一種方法。由于吸附劑分子中存在各種活性基團，如羥基、巰基、羧基、氨基等基團，這些基團通過與吸附的金屬離子形成離子鍵或共價鍵達到吸附金屬離子的目的。形成具有類似網狀結構的籠形分子，可對許多金屬離子進行螯合，因此，能有效地吸附溶液中的金屬離子。目前有腐殖酸類吸附劑、炭類吸附劑、礦物吸附劑、高分子吸附劑、生物材料吸附劑等。用于重金屬離子廢水處理的吸附劑通常有活性炭、沸石、殼聚糖、離子交換樹脂、納米金屬氧化物以及復合物吸附材料pH、溫度、吸附時間、體系初始濃度等因素都會影響吸附程度。目前，工業上普遍使用的吸附劑價格昂貴，使吸附法廣泛應用受到限制，開發廉價、高效水處理吸附劑將是吸附研究的一個重要方面，同時吸附劑的再生和二次污染也是吸附法處理廢水中應該著重考慮的問題。

    (4)溶劑萃取法

    溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由于其液液接觸，可連續操作，分離效果較好，因此得到廣泛應用。傳統的溶劑絡合萃取法存在著有機溶劑的毒性、溶劑有殘余和反萃處理繁瑣等問題;近來開發的室溫離子液體是一種新型綠色溶劑，因其具有不揮發、不易燃等優點，使之有可能在萃取分離過程中替代有機溶劑發揮重要作用。盡管萃取法有較大優越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應用受到很大的限制。

    三、生物處理法：生物處理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收累積、富集等作用去除廢水中重金屬離子的方法。

    (1)植物修復法

    植物修復法是指利用植物通過吸收、沉淀和富集等作用降低被污染土壤或地表水的重金屬含量，以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復技術不僅杜絕了二次污染，還有利于生態環境的改善，在治理污染的同時還可以獲得一定的經濟效益，使植物整治技術不斷在中國的環境治理中發揮重要的作用。但是廢水的濃度、pH值等因素對植物修復的影響還需進一步研究。

    (2)生物絮凝法

    生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。目前開發出具有絮凝作用的微生物有細菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等共17種。生物絮凝法具有無機絮凝劑和合成有機絮凝劑無法比擬的優點，處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，但當前也存在著生產成本較高、活體絮凝劑保存困難、難以進行工業化生產的難題，大部分生物絮凝劑還處于探索研究階段。

    (3)生物吸附法

    生物吸附是指經過一系列生物化學作用使重金屬離子被生物細胞吸附，這些作用主要包括絡合、鰲合、離子交換、吸附等。生物吸附法是一種新興的廢水處理技術，其中生物吸附劑主要是藻類，還有細菌、真菌、酵母等。由于許多微生物具有一定的線性結構，有的表面具有較高的電荷和較強的親水性或疏水性，能與顆粒通過各種作用(比如離子鍵、吸附等)相結合，如同高分子聚合物一樣起著吸附劑的作用。