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清除重金屬的新工藝

美國布朗大學(xué)的一個(gè)工程研究小組最近在美國化學(xué)工程雜志上發(fā)表文章，宣布用傳統(tǒng)的化學(xué)沉降技術(shù)和電解沉積技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出了新的水中重金屬清除方法CEP（循環(huán)電解沉積沉淀技術(shù)）。該方法可以有效地減少溶液中的重金屬濃度，包括鉻，銅，鎳等，使水質(zhì)符合美國聯(lián)邦規(guī)定的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

金屬離子化學(xué)沉降法用于有效地清除水溶液中的重金屬離子已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，但是，產(chǎn)生的毒性沉降污泥造成了很大的環(huán)境問題，以及處理的安全問題。電解沉積法中金屬離子減少了，然后它們電鍍?cè)陉帢O的表面，這也是處理重金屬離子的一種有效地方法。其缺點(diǎn)是微量的金屬清除時(shí)的效率比較低。

CEP方法采用沉降-再溶解多次循環(huán)方法。增加金屬濃度，提高電解沉積方法的效率。新方法將有毒的沉淀物留在系統(tǒng)中，避免了處理問題。在CEP方法中含有金屬的溶液排入系統(tǒng)，加入沉降劑堿或者硫化物等和重金屬離子進(jìn)行反應(yīng)。產(chǎn)生“清潔”的水吸出，再加入含有重金屬的污水。沉淀物中加入酸進(jìn)行酸化溶解，增加金屬的濃度。這樣的循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，直到金屬濃度提高到可以有效地進(jìn)行電解沉積處理。

電解沉積工序中使用噴射粒子電極（SPE）將陽離子轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的固體金屬。噴射粒子電極可以在很高的電子密度下進(jìn)行運(yùn)作，比通常的平板電極的效率高。過程中產(chǎn)生的金屬離子可以分別分離成不同的金屬。

實(shí)驗(yàn)證明，該方法可以將水中的金屬濃度下降到ppm級(jí)的水平。

進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)涉及其他的重金屬，如汞，鉛，錫等。

該方法具有可放大性。

（摘譯自Chemical Engineering, 2012(2):79-83）