重金属是当前最重要的水体污染物之一,同时也是宝贵的资源。随着工业的快速发展,重金属废水的排放量日益增大,对环境和人体健康造成了极大威胁。目前常用的重金属废水处理方法包括化学沉淀法、离子交换法、膜分离法和吸附法等,但各方法都不同程度地存在处理费用高、易造成二次污染等问题。电化学法是近60年发展起来的另一类水处理技术,具有能耗低、无二次污染等特点,在处理重金属废水方面具有很大的潜力。　　 碳纳米管(CNTs)是1991年发现的一种新型碳材料,具有高比表面积、良好导电性和高机械强度,已在吸附处理水体污染物中展现出广阔的应用前景。不锈钢是一种常见的金属导电材料,耐酸碱性、机械强度、导电性均优良。本论文利用电泳沉积法(EPD)制备了沉积有单壁碳纳米管(SWCNTs)的不锈钢网片(SSN)电极(SWCNTs@SSN)；并对此电极的耐腐蚀性、机械强度、表面特征及导电性进行考察。利用SWCNTs@SSN电极分别对含铬离子、铅离子的水溶液、以及含铬、铅、镍、铜和镉的混合溶液、实际含铅废水等溶液中的重金属进行了去除研究。分别讨论了溶液pH、处理时间、应用电压以及电解质浓度等实验参数对各金属离子去除率的影响。探讨了铬、铅离子在SWCNTs@SSN电极表面的去除机理。利用去电压、施加反相电压以及酸泡的方法对处理重金属后的SWCNTs@SSN电极进行再生研究。并对含镍废水的去除进行了初步的研究。主要研究内容与结果如下:　　 应用电压2.5V、pH4.0、电解质硫酸钠浓度10g/L是铬离子去除的最佳条件。初始Cr(Ⅵ)浓度为6.13mg/L、pH为2.0～4.5时处理240min后Cr(Ⅵ)的去除率在99.9％以上。pH4.0时总铬(Total chromium.TCr)具有最好的去除率96.9％。Cr(Ⅵ)和TCr去除率随电压的升高而增大,随电解质浓度的升高先增大后减小。铬离子的去除量与SWCNTs@SSN电极表面SWCNTs的量成良好的正相关关系。在处理铬后的电极上施加一反相电压,铬可从电极表面脱附,Cr(Ⅵ)和TCr的脱附率分别为92.3％和94.9％。铬去除机理研究表明,Cr(Ⅵ)的去除是因其在阴极被还原成为Cr(Ⅲ)；阳离子Cr(Ⅲ)在阴极表面的吸着可能是TCr去除的主要原因。　　 电压2.0V、pH6.0、电解质硝酸钠浓度5g/L是铅离子去除的最佳实验条件。铅去除率随电压的升高而增大,随电解质浓度的升高先增大后减小,去除速率随pH的升高而加快。初始铅离子浓度在20～150mg/L时,经过90min后铅离子去除率均在97.2％以上。处理铅后的SWCNTs@SSN电极可经酸泡的方式再生。铅离子的去除是因其在阴极发生了还原反应。pH5.0、应用电压2.0V、水力停留时间60min条件下,SWCNTs@SSN电极对实际含铅废水具有良好的去除效果,废水中的铝离子和铁离子可同时被去除。　　 应用电压2.5v、pH8.0、电解质硫酸钠浓度10.0g/L是镍离子去除的最佳实验条件。镍离子在酸性条件下没有去除,镍去除率随电压的升高而增大,随电解质浓度的升高先增大后减小。镍离子去除量与SWCNTs@SSN电极表面SWCNTs的量成良好的正相关关系。去除镍后的SWCNTs@SSN电极可经过酸泡的方式再生。对含镍电镀废水的处理研究表明,废水溶液pH被调为10.0时,电化学处理240min后电镀废水中的镍离子形成Ni(OH)2聚集在电极表面,溶液中镍离子浓度可从120mg/L降至14.8mg/L,去除率达87.6％。　　 利用SWCNTs@SSN电极对不同pH下含有铬、镉、铅、镍和铜离子的混合溶液进行去除研究,结果表明,SWCNTs@SSN电极可同时去除溶液中的多种重金属离子,由于各金属离子的最佳去除条件各不相同,各金属离子不能同时达到最佳去除。利用SWCNTs@SSN多电极串联的流通式实验装置,对低浓度多重金属水溶液进行了去除研究。结果显示,此系统对低浓度铬、铅和镍离子溶液具有良好的去除效果。　　 总之,SWCNTs@SSN电极可有效去除水溶液中的重金属离子,该法在重金属废水的治理方面具有极大的潜力。