除去发酵液或废水中的各种阴阳离子或脱盐是生物化工过程中重要的单元操作。本文对泡沫分离法除去水溶液中的金属阳离子进行了研究，以期为生物发酵液的脱盐提供依据。主要内容如下： ⑴通过筛选，确定泡沫分离法除去水溶液中磷酸根、硫酸根、氯离子所采用的表面活性剂为十六烷基三甲基氢氧化铵。 ⑵对泡沫分离法除去水溶液中硫酸根离子的工艺进行了研究。在单因素实验基础上，正交实验的结果表明，分离硫酸根离子适宜的操作条件为：pH 9.0，表观气速20.7 m/h，表面活性剂浓度0.13 g/L，液面高度0.72 m。该条件下的富集比为23.4，去除率为94.6％。 ⑶以水溶液中的磷酸根、硫酸根、氯离子为模拟体系，进一步研究了pH、表观气速、表面活性剂浓度和液面高度对水溶液中不同价态酸根离子去除效果的影响规律。结果表明，在相同条件下，酸根离子的价态对去除效果有很大的影响，价数高去除效果相对较好，价数低去除效果相对较差。 ⑷以水溶液中的硫酸铜为模拟体系，采用十二烷基苯磺酸和十六烷基三甲基氢氧化铵为表面活性剂，研究先后去除铜离子和硫酸根离子的工艺，确定先分离硫酸根离子再分离铜离子为适合的操作工艺：分离硫酸根时十六烷基三甲基氢氧化铵质量浓度0.27 g/L，表观气速12.7 m/h，pH为5.0，液面高度为0.72 m；分离铜离子时十二烷基苯磺酸质量浓度0.20g/L，表观气速为19.1 m/h，pH为5.0.此时CuSO4的去除率为97.2％，富集比为4.2。 ⑸以水溶液中的氯化铁为模拟体系，进一步研究采用十二烷基苯磺酸和十六烷基三甲基氢氧化铵为表面活性剂先后去除铁离子和氯离子的工艺，确定先分离氯离子再分离铁离子为适合的操作工艺：分离氯离子时十六烷基三甲基氢氧化铵质量浓度0.28 g/L，表观气速19.1 m/h，pH为4.5，液面高度为0.72 m；分离铁离子时十二烷基苯磺酸质量浓度0.24 g/L，表观气速为15.9 m/h，此时FeCl3的去除率为60.5％，富集比为1.7。 ⑹在研究泡沫分离法脱工艺的基础上，从动力学的角度考察泡沫分离法除去水溶液中微量铜离子和硫酸根离子的过程，建立了相应的数学模型。得到去除率和富集比的表达式为：对比模型预测值与实验值，去除率的相对误差较小为5％。而富集比的相对误差较大为23.5％。