重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、砷、銅、鋅、鈷、鎳等重金屬，有效處理水體中過量的重金屬，能夠有效降低食物鏈中各種動植物體內(nèi)重金屬的含量，從而減輕對人類的危害。
（一）化學沉淀法
1、氫氧化物沉淀法
往重金屬廢水中加入堿性溶液，利用OH-與重金屬離子反應生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，通過過濾予以分離。氫氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法兩種。
分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金屬氫氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各種金屬氫氧化物。
一次沉淀法則是一次性投加石灰乳，使溶液達到額定的pH值，從而使廢水中的各種重金屬離子同時以氫氧化物沉淀的形式析出。
2、硫化物沉淀法
將重金屬廢水pH值調(diào)節(jié)為一定堿性后，再通過向重金屬廢水中投加硫化鈉或硫化鉀等硫化物，或直接通入硫化氫氣體，使重金屬離子同硫離子反應生成難溶的金屬硫化物沉淀，然后被過濾分離。
硫化物沉淀法具有沉渣量少，容易脫水，沉渣金屬品位高，有利于金屬的回收，但硫化物結晶比較細小，難以沉降，因而應用也不是很廣。
3、還原沉淀法
用還原劑將重金屬廢水中的重金屬離子還原為金屬單質(zhì)或價態(tài)較低的金屬離子，先將金屬過濾收集，然后再往處理液中加入石灰乳，使得還原態(tài)的重金屬離子以氫氧化物的形式沉淀收集。銅和汞等的回收可以利用這種方法，該法常用于含鉻廢水的處理。
4、絮凝浮選沉淀法
通過添加絮凝劑使得重金屬廢水中的小膠體顆粒穩(wěn)定性變差，聚集形成大顆粒膠體物質(zhì)，最終通過重力作用沉淀下來。為增大膠體顆粒的尺寸，采用浮選的辦法，用于將不穩(wěn)定的膠體粒子變?yōu)楣滔嘈跄铩?/span>
這一浮選過程一般包括兩個重要的步驟，一是調(diào)節(jié)pH值，二是加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑，以克服離子間靜電排斥導致的穩(wěn)定作用。
5、鋇鹽沉淀法
鋇鹽沉淀法是利用置換反應原理，用碳酸鋇，氯化鋇等鋇鹽與廢水中的重金屬離子反應，形成溶解度小的鋇鹽使其沉淀下來，再利用石膏過濾，將殘余的鋇離子去除。
這種方法主要用于去除六價鉻離子，通過石膏回收后，廢水可回用，還可以回收鉻酸。
6、鐵氧體法
鐵氧體法是一種從廢水中去除重金屬離子的新方法，即在含重金屬離子的廢水中加入鐵鹽，利用共沉法從廢水中制取鐵氧體粉末。
鐵氧體法捕集金屬離子的機理是通過晶格取代的方式而非一般的化學反應，因此有可能突破溶度積常數(shù)的限制而同時對多種重金屬離子產(chǎn)生作用，特別適用于處理工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的含多種重金屬離子的廢水。
鐵氧體法可一次去除廢水中多種重金屬離子，鐵氧體沉淀不再溶解，具有出水效果好，投資省，設備簡單，沉渣量少，且化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的優(yōu)點。

（二）物理處理法
1、物理吸附法
活性炭是最早使用的吸附劑，也是目前使用最廣泛的吸附劑，具有高的比表面積以及高度發(fā)達的孔隙結構。后來在此基礎上又出現(xiàn)了活性炭纖維等衍生物，去除效率高，但價格比較昂貴。
2、樹脂吸附法
環(huán)保是樹脂吸附法的一個重要的特點，這種方法能夠分離、純化、回收重金屬，效果顯著。主要是由于樹脂中含有各種活性基團（羥基、羧基、氨基等），能夠與重金屬離子進行螯合，從而有效的吸附重金屬離子。
3、膜分離法
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?nèi)芤褐谢瘜W形態(tài)的基礎上，將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法，包括電滲析和隔膜電解。
電滲析是在直流電場作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學過程。
隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法，實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。
4、離子交換法
用離子交換樹脂把廢水中的重金屬離子交換出來，從而除去重金屬離子。但離子交換樹脂價格昂貴，其再生費用也比較高，所以，在廢水處理中使用很少。
離子交換技術在治理重金屬工業(yè)廢水的同時可實現(xiàn)金屬的回收利用，具有較高的經(jīng)濟合理性，對增加可利用資源和改善環(huán)境質(zhì)量具有十分重要的意義。
（三）電化學處理技術
1、電解法
電解法的主要原理，是對重金屬廢水進行電解時，重金屬離子在陰極得到電子被還原，重金屬要么沉淀在電極表面，要么沉淀到反應槽底部，從而起到降低廢水中重金屬含量的效果。
電解法主要用于電鍍廢水的處理，這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低，不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。
2、電沉積法
即在傳統(tǒng)的化學沉淀方法中，加入電壓，通過改變?nèi)芤旱碾妱?，促進重金屬離子更好地沉淀。電沉積在酸性和堿性廢液中都適用。
（四）生物處理法
1、生物吸附法
生物體具有特定的化學結構以及成分特征，而生物吸附法的主要原理是利用生物體的這些特性來吸附溶于水中的重金屬離子。
生物吸附法具有幾個特點：①生物吸附劑可以降解，一般不會發(fā)生二次污染；②來源廣泛，容易獲取并且價格便宜；③生物吸附劑容易解析，能夠有效地回收重金屬。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物，進行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身構成的，具有高效絮凝作用的天然高分子物，能與顆粒通過各種作用相結合，起到很好的絮凝效果。
用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好，且微生物生長快、易于實現(xiàn)工業(yè)化等特點。此外，微生物可以、通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。