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一篇Nature Nano引发的创业 剑指重金属水污染

北极星环保网  来源:膜分离技术交流  作者:陶振  2017/7/14 9:38:39  我要投稿  

北极星环保网讯:先看一组国家统计局的数据:2015年全国工业废水排放总量为199.5亿吨,其中废水中的重金属如砷、总铬和铅排放量近百吨。


数据来源:国家统计局

重金属主要来源于工业污染,包括重金属离子、金属氰化物和核废料等。水中的重金属污染会对人造成巨大的危害,重金属污染事件也屡见不鲜。

现有的处理技术包括化学沉淀、吸附剂或离子树脂、膜过滤等。但是这几种方法都有其自身的优缺点。如化学沉淀法效果可达99%,但是会导致二次污染、价格昂贵且只能处理较高浓度重金属溶液;吸附剂或离子树脂价格昂贵,且只适用于小体积的废水;膜过滤有较多的变种如胶束增强超滤、聚合物增强超滤、反渗透和纳滤等,在理想的pH和浓度下效果达到99%,但是由于费用较高、膜污染和流速等原因,在目前的工业环境下也不实用。

科研人员的研究集中于可以自装配吸附剂的新型膜,期待可以快速有效的净水,但是都面临一个重要的问题:重金属离子去除中的特异性。即处理某个指定的重金属离子效果较好,但是处理其他种类的重金属时效果不好。更重要的是,同时处理多种金属离子效率很低,且在料液条件未达到理想的pH和浓度时效率大幅降低。

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本篇文章主角登场了,2016年瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的Raffaele Mezzenga教授和高级研究员Sreenath Bolisetty在Nature Nano上报道了一种可以有效去除水中重金属离子、细菌和放射性废物的杂化膜。这种用蛋白质淀粉样纤维(protein amyloid fibrils)和活性多孔碳制备的杂化膜在每次过滤时,金属离子浓度降低三到五个数量级,且该过程可以重复多次。值得注意的是,当同时过滤几个离子时,它们的效率保持不变。同时可以回收污染物中的重金属,制作简便,pH要求宽泛,且配方可以调整为水纯化或金属回收膜。

延伸阅读:

重金属疯狂袭击水源 水厂该如何应急?

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