冶炼烟气制酸产生了大量含有As、Pb、Zn、Cu、Fe等污染物的低浓度硫酸废水。工业中多采用中和-硫化-中和的工艺,以硫化钠为硫化剂对废水中的金属离子进行处理。但此工艺对价值较高的金属得不到充分的分步回收利用,同时会形成新的污染物芒硝等。而采用H₂S硫化处理废酸中的金属离子有其独到的优越性,不会形成硫酸盐。但在H₂S生产过程中,存在工艺复杂,设备庞大,不便存放和使用等问题。本论文抓住酸性废水处理中存在的关键问题,通过理论分析体系硫化物形成的条件及控制手段,并用双极膜电渗析生产溶解态H₂S和采用分步硫化方式对金属离子进行硫化处理。具体工作内容和主要结论如下:（1）理论计算表明,As³⁺、Cu²⁺共存的稀酸溶液中,第一步硫化在n_Cu.S2-:n⁰_Cu.S2-=1条件下,溶液中Cu²⁺去除率可接近100%,而As³⁺去除率近似0,第二次硫化在n_Cu.S2-:n⁰_Cu.S2-=1条件下,As³⁺去除率可接近100%。在实际应用中,应考虑溶液的电位值,以计算Cu²⁺/Cu⁺摩尔比,进而准确计算完全硫化沉淀铜离子需要的理论硫化剂用量。在Cu-S-H₂O酸性体系中可能生成硫磺,生成硫磺的p H值与lg[Cu²⁺]呈线性关系。在实际进行硫化工艺时,应该依据溶液pH值和电位值来选择和控制硫化剂的加入量和方式,以避免硫磺的生成。（2）金属离子硫化反应工艺条件的研究。综合考察了硫酸浓度、金属离子浓度、杂质离子的存在、硫化剂的用量、还原剂水合肼的量等因素对金属离子沉淀率的影响。首先对含有单一Cu²⁺/As³⁺的酸溶液进行硫化处理,为后面的多种离子同时存在提供基础参考。然后对只含有Cu²⁺、As³⁺两种金属离子的废酸液进行同步硫化。结果表明,同步硫化时,加入1.2倍的Cu²⁺和As³⁺理论全部沉淀时所需Na₂S,Cu²⁺去除率可达到99%,As³⁺可达到90%以上。同时对中原黄金冶炼厂工业废酸进行处理研究,用还原剂水合肼调节溶液电位,采取同步硫化的方式。结果表明:在浓度为8%的稀硫酸废液中,加入1.2倍Cu²⁺和As³⁺硫化反应理论计算值,Cu²⁺去除率大于98%,As³⁺去除率大于90%;此时水合肼加入量应不小于0.4 mL·L^-1（浓度为40%的工业采取级水合肼）。最后的分步硫化实验,第一步硫化在n_Cu.S2-:n⁰_Cu.S2-=0.8条件下,溶液中Cu²⁺去除率可接近100%,而As³⁺去除率近似0,第二步硫化在n_Cu.S2-:n⁰_Cu.S2-=1条件下,As³⁺去除率可接近100%。（3）电渗析中试装置工艺条件的研究。本部分内容首先对双极膜电渗析中试装置以生成硫化氢为目的的工艺条件进行了研究。本着电流效率较高,产物浓度较大的原则,膜堆（3组阴、阳、双极膜组合）最佳操作电压应为7.0 V,酸室的流量可选为60 L/h,盐室Na₂S浓度为0.5 mol·L^-1（质量百分比浓度约为4.5%）。然后用电渗析膜堆处理废酸进行中试实验。在电流为理论电流的1.5倍时,Cu、Pb、As、Zn、Fe总的去除率最高,铜和铅的去除率可达到100%,锌离子和铁离子的去除率分别为50%、60%。