重金属污染不仅破坏了环境,而且直接或间接通过食物链富集对人体健康产生危害；而产生重金属污染的行业,如电镀、电子等产生的污水中,不乏重金属和贵金属,这些金属的含量高、具有广泛的回收价值。传统的处理方法主要针对废水净化,重金属的回收不是其研究的重点。电去离子技术(Electro-deionization, EDI)作为一种新型水处理技术,已经证实：不仅可用于净化低浓度电镀废水,还能回收金属,但EDI装置实现重金属离子的高浓度浓缩几乎没有报道。为探讨电镀废水中重金属由低浓度浓缩至高倍浓度,本文设计了三部分实验：首先分析EDI技术实现金属浓缩的关键影响因素,其次以铜离子为例进行了多级浓缩,最后在此基础上以实际镀镍废水进行了验证。以锌离子为例,进行了初步浓缩回收。着重分析了树脂的吸附和再生作用,通过对影响因素的回归分析,确定了EDI装置的浓缩富集的影响因素顺序。发现EDI装置的净水效果与树脂失效率有关,且电压、流量、进水浓度和时间都是促进浓室浓缩的重要因素,其中进水浓度的贡献最大,流量其次,而进水流量和浓度增加时,提高电压是保证离子迁移率的有效办法。以铜离子模拟废水,进行了三级浓缩富集。在24小时以内,进水中的铜离子浓度由一开始的45.00mg/L浓缩至2.76×104mg/L,浓缩倍数高达613倍。第一阶段的出水铜离子浓度低于0.40mg/L,离子去除率99.20%以上,水质符合直接排放标准,且全过程无结垢现象,说明在该工艺在实现金属高浓度浓缩富集的同时,还可以实现电镀废水的处理后达标排放。通过计算也发现,处理1t含铜离子约50mg/L的电镀废水约盈利0.23元。以镀镍废水,进行了两级浓缩富集。镍离子由起初的173.49mg/L浓缩到10470.83mg/L,浓缩倍数高达60倍。硫酸根离子的浓缩倍数也达到了94倍。并结合试验和实际,为工业应用提出了电镀工艺排污最小化建议。上述结果表明,通过多级浓缩富集,EDI装置能实现电镀废水中重金属离子由低浓度向高浓度的快速提取。同时,还能实现排污最小化,是一种节能、经济的含重金属离子废水的处理方法。