生物电芬顿系统在废水处理中的研究进展

随着工业化进程加快,废水的类型和排放量日益增加,对自然环境和人类社会造成了严重危害,因此亟需开发经济高效的废水处理技术。生物电芬顿(BEF)系统是将生物电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的水处理技术,其因高效、绿色、节能的特点而受到广泛关注。本文综述了BEF系统的基本原理,讨论了阳极和阴极性能的主要影响因素(微生物胞外电子传递过程、阳极材料、阴极材料、芬顿反应催化剂和系统运行条件),总结了BEF系统在各类废水(染料废水、制药废水、垃圾渗滤液、煤化工废水、养猪废水等)处理中的应用,最后指出BEF系统当前面临的挑战及未来的研究方向,包括开发高效的电极材料和催化剂、耦合其他水处理工艺、降低膜材料成本和开展中试研究等,旨在为BEF系统的进一步发展提供参考。

bio-Pd/C气体扩散电极的电Fenton体系降解甲基橙

采用生物法合成Pd/C催化剂,制备成bio-Pd/C气体扩散电极降解甲基橙模拟废水,考察了电流大小、pH、曝气条件对甲基橙去除效果的影响,探讨了bio-Pd/C气体扩散体系下的电催化降解机制。结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在生物炭内部连通的孔隙中,形状比较规则,粒径为10～15 nm。反应30 min后,bio-Pd/C气体扩散体系对甲基橙的去除率达到99%、对TOC的去除率达到53%。增大电流、低pH、增加曝气均有利于甲基橙的降解,在bio-Pd/C气体扩散体系中掺杂Pd催化剂可以强化甲基橙的降解。

紫胶深加工废水处理技术研究综述

不同紫胶深加工产品产生的废水,其污染物及水质有很大差异。针对目前4种主要紫胶深加工产品:颗粒紫胶、漂白紫胶、脱蜡不脱色紫胶及紫胶桐酸生产废水,综述了几种目前文献报道的紫胶深加工废水处理技术及研究进展;分析了沉淀法、羟基催化氧化法、生化法、Fenton(芬顿)高级氧化、浓缩等废水处理方法在不同紫胶产品生产废水工业化处理应用的可能性。不同紫胶深加工厂具有不同的紫胶产品组合,多种废水处理技术联合、废水中盐及有机污染物资源化利用是今后的研究方向。

应用天然褐铁矿催化生物电芬顿体系氧化橙Ⅱ染料

研究比较了将褐铁矿、磁铁矿和赤铁矿3种铁矿粉投加到生物电芬顿体系中,发生Fenton反应氧化降解模拟废水中的橙Ⅱ染料的效果.结果表明,3种铁矿均能够催化形成生物电芬顿体系,其中褐铁矿的催化效果最好,2.5h橙Ⅱ染料的去除率可以达到98%以上.在以褐铁矿催化的生物电芬顿体系中,pH值1—5范围内,pH值越低对橙Ⅱ的去除效果越好.pH值为2的模拟橙Ⅱ染料废水经25h连续处理,COD去除率可以达到72%,矿化电流效率达76.90%.向50ml阴极体系中投加0.1g褐铁矿,可以维持体系在较高的氧化效率下连续运行20个周期,且没有残渣产生.

Fe-Mn/ACF复合电极在生物-电芬顿系统中处理活性艳蓝KN-R

制备了高活性的Fe-Mn/ACF复合电极,并通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对其微观结构和组成成分进行了表征。随后将其置于生物-电芬顿反应器中,研究其催化性能以及在不同初始pH和浓度条件下对水溶液中活性艳蓝KN-R的去除效果。结果表明:制备的Fe-Mn/ACF复合电极具有较高的催化活性。在pH为5.0、初始质量浓度为30 mg·L^(-1)时,反应120 min后的去除率能达到95.6%,且在较广的pH范围内都有较高的活性。此外,该电极具有良好的稳定性,在循环12次以后,系统对KN-R的去除率仍然能达到81.1%。因此,生物-电芬顿系统在去除染料废水方面具有较好的应用前景。

生物电Fenton系统氧化降解水体中微囊藻毒素-LR

建立以Fe@Fe_2O_3/非催化碳毡(NCF)为阴极电极的生物电Fenton(BEF)系统,研究其对微囊藻毒素-LR(MCLR)的去除效果,并对反应机理进行探究。实验采用从培养的铜绿微囊藻中提取得到的MC-LR。结果表明,以80%甲醇作提取剂,采用磁力搅拌技术时,MC-LR的提取效率最高,达到1.066 mg·g-1干藻细胞。BEF系统4 h内能完全降解初始浓度为0.5 mg·L-1的MC-LR。由于MC-LR是极性化合物,BEF系统对MC-LR的吸附很少,主要通过Fenton氧化作用去除。通过液相色谱-质谱联用检测到2种可能的降解产物质荷比m/z 947.8和971.3,推测MC-LR在BEF系统中可能的降解途径主要包括:Mdha上CC—CO键的氧化;酰胺键的水解;Adda上苯环的氧化。