一般認為比重大于5g×mL-1的元素可以稱為重金屬，重金屬是自然界天然組成部分。人類活動中的礦山廢水、冶煉廠排出液、電鍍液、鑄造排出液以及其它金屬加工過程也不可避免會含有重金屬離子，這些重金屬離子包括銅離子(Cu2+)、鋅離子(Zn2+)、鉻離子(Cr2+)、鎳離子(Ni2+)、鎘離子(Cd2+)等，現代工業的迅速發展大大增加了這些重金屬的排放量。
重金屬可在有機體里富集，且較難降解，容易引發疾病，對人類健康帶來危害，甚至可能危及整個生態系統。此外，重金屬很難完全脫除，對環境會造成污染。因此，脫除廢水中的重金屬離子具有生態保護、環境保護雙重意義。
常規脫除重金屬離子的方法有化學沉淀、電化學、吸附、離子交換、膜分離等，除此之外，還有一些近些年新提出的方法用于重金屬離子脫除，例如，水合物法脫除廢水中的重金屬離子。
本文分別介紹了常規脫除重金屬離子方法以及新型脫除重金屬離子方法近些年研究進展，同時對未來廢水中重金屬離子脫除研究進行評述。
1、常規脫除重金屬離子的方法
1.1 化學沉淀法
化學沉淀法是通過加與化學質進行化學絮凝，然后將沉淀進行分離，從而實現重金屬離子脫除的方法?；瘜W沉淀主要是形成難溶物質，如氫氧化物、碳酸鹽沉淀、硫化物沉淀、鐵酸鹽沉淀等。以形成鐵酸鹽沉淀脫除重金屬為例，此種也稱“鐵氧體法”，通常情況下此種方法用于處理廢水中重金屬離子實驗溫度在65℃以上。出于節能考慮，需將處理溫度降至常溫或室溫。添加晶種、降低二價鐵離子氧化速率，延長老化時間與提高pH值等均用于嘗試室溫鐵氧體法。例如Klas等通過研究了室溫下通過鐵氧體法脫除Zn2+、Co2+、Ni2+等重金屬離子。除了脫除單一重金屬離子，在多種重金屬離子存在下，化學沉淀法也可以進行一定的嘗試，如Fang等通過加入硫化鋅分步將汞離子、銅離子、鉛離子、鎘離子等形成相應的硫化物進行沉淀脫除重金屬離子?；瘜W沉淀法對于重金屬離子濃度較高的情況具有很好的處理效果，但是重金屬離子濃度很低的情況下，處理效果不佳。
1.2 電化學法
電化學方法是利用電極使金屬離子遷移，發生氧化還原反應析出達到脫除重金屬離子的目的。因為整個過程需要利用電能，對于重金屬離子含量較少而言，將其脫除需要要能耗相對較大，因此，電化學方法對重金屬離子濃度較高的廢水較為適用。針對電化學方法，研究較多的為土壤的修復過程。但電化學修復土壤的方法可嘗試用于廢水中的處理，如Fu等用電化學方法脫除重金屬鎘，他們發現，相對于去離子水，加入檸檬酸對鎘金屬與鎘離子有更高的脫除效率，可嘗試在廢水中加入檸檬酸，然后用電化學方法對重金屬離子脫除效率進行研究，看是否會提高鎘離子或其它重金屬離子的脫除效率。此外，電化學方法處理重金屬離子或回收重金屬一般都會采用平板電極，普通平板電極不可避免存在濃差極化現象，因此，可以引入旋流電沉積技術減少或解決電化學法處理廢水中重金屬離子中出現的濃差極化現象。圖1展示了平板電沉積與旋流電沉積