Phát triển hệ thống CEP nhằm loại bỏ kim loại nặng khỏi nước

Các kỹ sư làm việc tại Đại học Brown, Hoa Kỳ, đã phát triển hệ thống CEP, giúp loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nước. Nghiên cứu này nằm trong nỗ lực làm giảm nồng độ của các kim loại nặng (catmi, đồng và Niken) trong các mẫu nước bị ô nhiễm và biến đổi các mẫu nước này thành nước sạch phù hợp theo tiêu chuẩn đã được quy định.

Kết quả của nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí The Chemical Engineering Journal.

Hệ thống CEP (thực hiện 02 chức năng chính: tập trung các ion dương và biến chúng thành các kim loại ở thể rắn, rồi loại bỏ chúng) hoạt động bằng cách đối chiếu dấu vết và làm gia tăng nồng độ kim loại nặng trong nước.

Trong giai đoạn đầu, các mẫu nước ô nhiễm kim loại nặng được đưa vào bể chứa, sau đó: axit (axit sunfuric) hoặc chất nền (natri hidroxit) sẽ được thêm vào nhằm làm thay đổi độ pH của nước, có tác dụng phân tách các phân tử nước ra khỏi các kết tủa kim loại, nằm ở đáy bể chứa. Nước sạch (đã được xử lý) được rút ra khỏi bể chứa và những mẫu nước nhiễm bẩn khác lại được đưa vào.

Quá trình này được lặp lại cho đến khi nồng độ ion dương kim loại trong dung dịch đã đạt đến đỉnh điểm, thì dung dịch này sẽ được chuyển đến thiết bị phun điện hạt (SPE) mà tại đây quy trình luyện kim điện (điện triết) diễn ra, biến đổi các ion dương kim loại thành các kim loại ổn định ở thể rắn và loại bỏ chúng.

Lúc này, lượng nước sạch lại được đưa về các hồ chứa nước, nơi mà các ion dương kim loại (nếu có) lại được kết tủa một lần nữa và biến đổi thành thể rắn. Quá trình cứ lặp lại nhiều lần theo chu kỳ để đạt tới tiêu chuẩn nước uống sạch.

"Kết quả của nghiên cứu này có thể được ứng dụng rộng rãi cho các mục đích thương mại cũng như trong các lĩnh vực làm sạch môi trường nước bị ô nhiễm và thu hồi kim loại", theo các nhà nghiên cứu.