Удаление ионов тяжелых металлов из сточных вод: всесторонний и критический обзор

Удаление ионов тяжелых металлов из сточных вод имеет первостепенное значение для обеспечения чистоты окружающей среды и охраны здоровья человека. Для удаления ионов тяжелых металлов из различных источников сточных вод был предложен ряд методов. Эти методы можно классифицировать как адсорбционные, мембранные, химические, электрохимические и фотокаталитические. В настоящей статье представлен всесторонний и критический обзор и обсуждение этих методов с точки зрения используемых реагентов и адсорбентов, эффективности удаления, условий проведения процесса, а также преимуществ и недостатков каждого метода. Кроме того, обобщены основные результаты предыдущих исследований, представленных в научной литературе. В целом отмечается, что большинство недавних исследований сосредоточено на адсорбционных технологиях. К основным препятствиям для применения адсорбционных методов относятся способность одновременно удалять ионы различных типов, длительное время удерживания и циклическая стабильность адсорбентов. Несмотря на практичность химических и мембранных методов, при использовании химических технологий серьезными проблемами, требующими решения, являются образование больших объемов шлама и необходимость последующей обработки. Предотвращение загрязнения и образования отложений может способствовать дальнейшему совершенствованию мембранного разделения. Однако предварительная обработка и периодическая очистка мембран приводят к дополнительным затратам. Сообщалось также об эффективности методов на основе электрического воздействия; однако наряду с решением проблемы образования больших объемов шлама необходима разработка процессов разделения промышленного масштаба. Электрические и фотокаталитические методы все еще находятся на менее зрелой стадии развития. При исследовании удаления тяжелых металлов следует уделять больше внимания использованию реальных сточных вод, а не синтетических растворов. В будущих исследованиях необходимо сосредоточиться на экологически безопасных, экономически эффективных и устойчивых материалах и методах.