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昆明理工大学学报(自然科学版)2024年第03期:基于三维电芬顿法的咖啡初加工废水有机物去除特性分析

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作者:黄建洪;张亘;赵世民;朱彬;程明豪;谢鑫;田森林;宁平;

单位:昆明理工大学环境科学与工程学院;冶金与化工行业废气资源化国家地方联合工程研究中心;云南省生态环境科学研究院;云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室;

摘要:针对咖啡初加工废水有机物浓度高、难降解、可生化性差等问题,构建了钛基镀钌铱电极为阳极板、泡沫镍为阴极板、铁碳粒子为粒子电极的三维电芬顿体系,对咖啡初加工废水进行预处理.通过单因素实验发现,当板间距为4 cm、初始pH为4.0、电流密度为32 mA/cm~2、粒子电极投加量为20 g/L、曝气强度为4 L/min、反应时间为90 min的条件下,咖啡初加工废水COD去除率可达69.29%,UV_(254)去除率可达72.92%,色度去除率可达96.69%,B/C从0.28提升至0.43.通过对比铁碳微电解、传统电芬顿和三维电芬顿对咖啡初加工废水COD去除效果发现,三维电芬顿体系物质传递速率以及传质效果都有大幅提升.通过自由基淬灭实验、三维荧光光谱、傅里叶红外光谱和GC-MS分析,发现羟基自由基在咖啡初加工废水的降解过程中起主导作用,原水中90种有机污染物降至39种,难降解腐殖酸类大分子有机物已经得到了较为彻底地去除,大部分被降解为小分子有机物,可生化性得到大幅提高.

关键词:咖啡初加工废水;;三维电芬顿;;羟基自由基;;有机污染物;;可生化性

基金资助:长江生态环境保护修复城市驻点跟踪项目(2022-LHYJ-02-0511);; 国家重点研发计划课题(2023YFC3709105)