工业废水除铊技术现状呈现出严格的政策驱动、多元技术路线并行发展的特点，同时面临深度处理与经济性平衡的挑战。以下从排放标准、技术应用、行业实践、挑战与趋势等方面展开分析：
排放标准与政策要求
中国对铊的排放限值处于全球Zui严格水平，例如《污水综合排放标准》规定铊排放限值为 0.005 mg/L，湖南省地方标准（DB43/968—2021）进一步将监控位置调整至车间或生产设施排放口，并分行业设定更严格的限值（如铅锌冶炼行业车间排放口限值为 0.005 mg/L）。政策推动下，企业需采用更高效的处理技术以满足合规要求，例如某铅锌冶炼厂通过工艺升级将铊浓度从 10-20 mg/L 降至 0.01 mg/L。
主流处理技术及应用现状
1. 化学沉淀法
原理：通过投加石灰、纳米除铊剂、除铊促进剂等药剂生成不溶于水的沉淀。
应用：适用于高浓度铊废水预处理，如某铅锌冶炼厂采用 “氧化 + 纳米除铊剂协同沉淀” 工艺，结合氧化 Tl⁺为 Tl³⁺，再通过沉淀，处理后铊浓度可达 0.005 mg/L。
特点：螯合沉淀法效果明显，推广力度不够，大部分企业采购硫化钠处理指标不稳定，而且存在一定风险。
2. 吸附法
材料创新：
磁性复合材料：如 rGO-Fe₃O₄@TiO₂复合材料，在过盐协同下对 Tl (I) 的吸附容量达 440 mg-Tl/g-Ti，去除率达 88.4%，且易于磁分离回收。
纳米材料：纳米铁材料（粒径 50-100 nm）在强碱体系中对铊的吸附率超 99%，锂损失仅 3%，已应用于电池级氢氧化锂生产中的母液除铊。
工业案例：某有色金属公司采用活性炭吸附结合离子交换树脂，处理后铊浓度低于 0.01 mg/L，且树脂可通过亚钠再生重复使用。
劣势：再生产生的浓水需要处理，否则只能返回原系统，无法进行铊的有效开路，容易导致铊的富集，另外浓度过高时，树脂容易饱和。
3. 离子交换法
技术优势：选择性高、处理效率稳定，如 RCX-5143 树脂通过络合吸附 TlCl₄⁻，在铅锌冶炼废水中实现铊的深度去除（出水 < 0.01 mg/L），且再生废液可回收高浓度铊。
经济性：树脂成本较高（每吨约 8-10 万元），但运行中药剂消耗低，适合低浓度废水深度处理。
4. 氧化法与联合工艺
预处理作用：高锰酸钾、过氧化氢等氧化剂将 Tl⁺氧化为 Tl³⁺，显著提高后续沉淀或吸附效率。例如，某铅冶炼厂采用 “氧化 + 离子交换” 工艺，药剂成本降低 30%，污泥量减少 50%。
协同处理：如 “催化氧化 + 混凝沉淀” 工艺，利用二氧化锰催化剂强化氧化，结合聚合氯化铁与改性海藻酸钠混凝，处理后铊浓度可降至 0.1 μg/L 以下。
5. 生物处理技术
工业实践：甘肃某铅锌冶炼厂采用纳米制剂协同脱铊，通过除铊剂与纳米制剂配合，处理后出水铊浓度稳定达标。
技术特点：环境友好、污泥量少，但处理周期较长，适用于中低浓度废水。
行业应用与案例
1. 铅锌冶炼行业
废水特性：烟气净化废水（污酸）中铊浓度高（10-20 mg/L），且含大量重金属和酸性物质。
典型工艺：氧化 + 离子交换（如 RCX-5143 树脂）或生物制剂深度处理，处理后铊浓度 < 0.01 mg/L。
2. 化工与锂电行业
锌生产：采用石灰石悬浮液预处理（pH 5.5-6.5）结合改性超细硅藻土吸附，铊去除率超 99%，处理成本低至 0.2-0.7 元 / 吨。
锂电池回收：纳米铁材料在强碱母液中高效除铊（去除率 99.7%），锂损失可控，已应用于电池级碳酸锂生产。
3. 采矿与选矿行业
选矿废水：湖南某铅锌矿采用 “化学沉淀 + 纳米制剂” 工艺，铊浓度从 1000 μg/L 降至 1 μg/L 以下，药剂投加量仅 1-3‰。
挑战与解决方案
1. 技术瓶颈
深度处理需求：传统方法难以满足地表水标准（0.1 μg/L），需开发高效吸附材料（如 MOFs、石墨烯复合材料）。
二次污染：化学沉淀产生的含铊污泥需安全处置，离子交换树脂再生废液需回收铊以避免污染。
2. 经济性平衡
成本对比：化学沉淀法吨水成本 2-7 元，但污泥处理成本高；离子交换法初期投资大，但长期运行成本低。
资源回收：通过树脂再生或纳米材料吸附回收铊，可降低处理成本并实现资源循环。
3. 复杂水质适应
多金属竞争：废水中 Ca²⁺、Mg²⁺等干扰离子影响吸附效果，需优化工艺参数（如 pH、反应时间）或采用选择性树脂。
未来发展趋势
材料创新：开发高选择性、可循环的吸附材料（如新型离子交换树脂、生物基吸附剂），提升处理效率与经济性。
智能化工艺：结合物联网与自动化控制，实现药剂投加、pH 调节等过程的精准调控，降低能耗与人工成本。
政策驱动技术升级：随着地方标准进一步严格（如湖南省 DB43/968—2021），企业将加速淘汰传统工艺，转向氧化 - 吸附 - 离子交换联合工艺。
资源化利用：从废水中回收铊及其他重金属，推动 “污染治理” 向 “资源循环” 转型，如纳米铁材料吸附后可通过酸洗回收铊。
结论
工业废水除铊技术正从单一工艺向多元化、精细化方向发展，政策倒逼与技术创新共同推动行业进步。未来需重点突破深度处理材料研发、复杂水质适应性及成本优化等关键问题，同时强化资源回收与智能化管理，实现生态效益与经济效益的双赢。
