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土壤淋洗是一种应用较为广泛的土壤重金属污染修复技术。而工程实际表明长久以来化学淋洗剂价格昂贵、淋洗废液难以处理以及淋洗剂难以回收利用成为该技术突破的重点和难点。本文以重金属污染土壤淋洗废水为研究对象,研究了重金属捕集剂破络合+陶瓷平板膜分离的组合工艺,并初步验证了该工艺在目前应用最为广泛的人工及天然螯合剂类淋洗剂领域内的技术可行性,并通过对组合工艺的处理效果的探索,总结出针对人工及天然螯合剂处理重金属污染废水的膜化学反应器的设计方案。采用五类重金属捕集剂固体DTCR、液体DTCR、固体TMT、液体TMT、重金属捕捉剂HMC-M1对初始铜离子浓度为50mg/L和500mg/L的模拟淋洗废水进行处理后,发现对于铜、镉、铅而言,重金属捕集剂HMC-M1的捕集效率明显优于其他四类。此外,通过反应后出水的提取方式对比,采用220nm的微滤陶瓷平板膜,在提取液的铜、镉、铅离子含量和模拟淋洗效率方面,都优于普通的静置沉淀取上清液的方式。通过对铜、镉、铅污染土壤淋洗废水和复合污染土壤淋洗废水进行试验,发现对于不同浓度的几类废水而言,p H、温度、搅拌时间的影响不大,主要影响因素是捕集剂投加质量与废水中EDTA理论含量之比(M/E)、搅拌强度。对于模拟铜、镉、铅及其复合污染土壤淋洗废水而言,最佳反应条件是:不调节p H、常温、投加比为1.4、搅拌强度为140r/min、搅拌时间为5min。在此条件下,无论废水中铜、镉、铅的初始浓度是50mg/L、100mg/L、300mg/L、500mg/L,处理后废水重金属离子去除率都达到95%以上,且处理后废水提取液的淋洗效率都达到对应量EDTA的80%以上,即该方法回收了淋洗废水中的EDTA。应用到广东省某临西场地的实际工业废水中发现:最佳反应条件是:不调节p H、温度,投加比为1.4,搅拌强度为180r/min、搅拌时间为5min。同时工业废水处理液的淋洗效率也达到对应量EDTA的80%以上,这表明该工艺可以应用到该场地的淋洗废水中。由于淋洗废水的EDTA原本与铜、镉、铅离子形成稳定的可溶性络合物,则其处理后的淋洗效率证明了HMC-M1在反应过程中打破了原有的络合平衡,并与铜、镉、铅离子形成新的难溶性络合物,同时释放出EDTA。本过程中主要有HMC-M1打破络合平衡释放EDTA和分离EDTA与M-(HMC-M1)两个方面,这契合了膜化学反应器反应和分离的特点。针对该过程设计一套膜化学反应器很有必要。由于原位土壤淋洗技术的阶段性、周期性。因而采用间歇式搅拌反应器对该废水进行处理。实验表明,该反应器的反应时间选用5min、沉淀时间选用30min、进水时间控制为10min,进水泵和加药泵同时工作,进水和加药10min后,陶瓷膜抽吸泵开始工作,20min后停止进水,开始膜的反冲洗以及排泥,膜清洗和排泥30min后,一个周期结束。此外,本系统采用两个膜反应器并联的方式,保证土壤淋洗出水1h内,淋洗废水一直可以得到处理。