清除重金属的新工艺

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清除重金属的新工艺

美国布朗大学的一个工程研究小组最近在美国化学工程杂志上发表文章，宣布用传统的化学沉降技术和电解沉积技术相结合，创造出了新的水中重金属清除方法CEP（循环电解沉积沉淀技术）。该方法可以有效地减少溶液中的重金属浓度，包括铬，铜，镍等，使水质符合美国联邦规定的饮用水标准。

金属离子化学沉降法用于有效地清除水溶液中的重金属离子已经有很长的历史，但是，产生的毒性沉降污泥造成了很大的环境问题，以及处理的安全问题。电解沉积法中金属离子减少了，然后它们电镀在阴极的表面，这也是处理重金属离子的一种有效地方法。其缺点是微量的金属清除时的效率比较低。

CEP方法采用沉降-再溶解多次循环方法。增加金属浓度，提高电解沉积方法的效率。新方法将有毒的沉淀物留在系统中，避免了处理问题。在CEP方法中含有金属的溶液排入系统，加入沉降剂碱或者硫化物等和重金属离子进行反应。产生“清洁”的水吸出，再加入含有重金属的污水。沉淀物中加入酸进行酸化溶解，增加金属的浓度。这样的循环反复进行，直到金属浓度提高到可以有效地进行电解沉积处理。

电解沉积工序中使用喷射粒子电极（SPE）将阳离子转换成稳定的固体金属。喷射粒子电极可以在很高的电子密度下进行运作，比通常的平板电极的效率高。过程中产生的金属离子可以分别分离成不同的金属。

实验证明，该方法可以将水中的金属浓度下降到ppm级的水平。

进一步的实验涉及其他的重金属，如汞，铅，锡等。

该方法具有可放大性。

（摘译自Chemical Engineering, 2012(2):79-83）