工业化进程加快的同时,重金属水体污染成为对人类健康和环境最严重污染之一。随着国家推进生态文明建设,重金属废水处理已经成为大家研究的热点。络合-超滤工艺对处理重金属废水有良好的效果,且能耗低、二次污染少、操作简单,处理效果满足日益严格的环境法规要求,具有广阔的应用前景。本研究采用络合-超滤工艺对人工模拟的含镍和铜废水进行研究,选用坡缕石为络合剂,用十六烷基三甲基溴化铵进行有机改性,通过改性坡缕石络合-超滤处理人工模拟含镍和铜废水实验,分别考察了重金属盐种类、运行时间、重金属离子浓度、pH值、操作压力对重金属废水去除效果的影响以及电导率与截留率的相关性,为坡缕石替代传统络合剂提供理论基础,同时为实现混合体系中重金属离子的分离提供依据。研究表明:在处理单一含铜、镍重金属废水时,重金属离子的截留率随溶液pH值增加而增加,pH值较低时,重金属离子截留率上升速度很快,当pH值上升到一定值,重金属离子的截留率随着pH值的上升趋势减缓。在pH值为7时,五种铜盐溶液中的重金属离子的截留率均达到了94.00%以上,随着系统运行时间的延长,五种不同铜盐溶液中铜离子的截留率存在极显著差异,乙酸铜溶液中铜离子的截留率显著高于其他铜盐溶液。在pH值为7时,五种镍盐溶液中的重金属离子的截留率均在70.00%以上,在pH值为10时,五种镍盐溶液中的重金属离子的截留率均达到了98.00%以上。在运行时间为20 min、40 min、100 min时,五种不同镍盐溶液中镍离子的截留率存在极显著差异。随着运行时间的延长,不同pH值条件下五种铜、镍盐溶液中的重金属离子截留率基本不变。铜、镍重金属离子的截留率随重金属离子浓度增加而降低。在铜离子初始浓度为10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L时,五种铜盐重金属离子的截留率都达到了97.00%以上,当铜离子初始浓度上升到50 mg/L时,氯化铜溶液中重金属离子的截留率为75.00%。在镍离子初始浓度为10 mg/L时,重金属离子截留率最低的是硝酸镍溶液,其截留率为84.90%,随着镍离子初始浓度的升高,五种镍盐中重金属离子的截留率均有所下降,其中乙酸镍溶液中重金属离子的截留率下降最为明显,当镍离子初始浓度上升到50 mg/L时,乙酸镍溶液中重金属离子的截留率为60.50%。操作压力对铜、镍重金属离子截留率均无明显影响。重金属离子浓度和pH值对膜渗透通量影响不大。膜渗透通量随着操作压力升高而明显增加,在允许的压力范围内膜渗透通量的变化基本呈线性关系,五种不同铜、镍盐之间膜渗透通量不存在显著差异。随着运行时间的延长,五种铜、镍盐有相同的变化趋势,膜渗透通量随着运行时间的延长而减小。溶液的电导率和重金属离子截留率与重金属/坡缕石质量比的变化是非常吻合的,当重金属/坡缕石质量比低于一定水平时,金属截留率较高,并且随着重金属/坡缕石质量比的增加,溶液的电导率有所降低。四种铜、镍盐中,乙酸铜和氯化镍的截留率最高,该体系下的电导率最低。在处理含铜、镍混合重金属离子模拟废水时,重金属离子的截留率随溶液pH值增加而增加直至接近100%。在pH值为7时,氯化铜、硫酸铜、乙酸铜、溴化铜、硝酸铜模拟废水中重金属离子的截留率均达到了90.00%以上,氯化镍、硫酸镍、乙酸镍、溴化镍、硝酸镍模拟废水中重金属离子的截留率分别为70.30%、66.01%、66.76%、75.16%、75.51%。