基于壳聚糖的集成聚电解质膜与微波辅助高级氧化工艺在可持续椰壳纤维浸酸废水处理中的应用

《Environmental Science: Water Research & Technology》：Integrated chitosan-based polyelectrolyte membranes and microwave-assisted advanced oxidation processes for sustainable coir retting wastewater treatment

椰子纤维浸出废水因高COD、高电导率和盐分严重污染环境，本研究通过耦合微滤膜（CHI/PAA多级膜）与微波辅助Fenton氧化（MW-F），在pH中性条件下实现COD去除率76.92%、颜色去除率97.51%，通量达212.07 m3/m2·d，无需pH调节，为分散式处理提供经济可行方案。

　　

椰壳纤维脱胶废水富含木质纤维素和酚类化合物，由于其高化学需氧量（COD）、导电性和盐度，对环境造成了严重威胁。本研究评估了微滤膜和微波辅助高级氧化工艺在处理椰壳纤维脱胶废水方面的有效性，并探讨了结合这两种方法以提高污染物去除效率的潜力。研究开发了一种集成处理系统，该系统将壳聚糖/聚丙烯酸（CHI/PAA）多层膜与MW-Fenton（MW-F）工艺结合使用，以高效净化椰壳纤维脱胶废水。CHI/PAA多层膜通过逐层（LbL）组装方法制备，并在不同pH值和双层数量条件下进行了测试。在5.5层结构下，原pH值条件下COD降低了42.30%，通量达到每天72.84立方米/平方米，同时显著去除了溶解性污染物。衰减全反射傅里叶变换红外（ATR-FTIR）分析证实了有机化合物在膜表面的吸附现象。通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-ToF-MS）鉴定出的大部分酚类化合物均被有效去除。仅使用MW-F工艺处理时，最佳H?O?剂量为200 mM，Fe2?浓度固定为0.18 mM，COD降低了38.46%，同时导电性、总溶解固体（TDS）和盐度在中性pH值条件下也显著下降。将膜过滤与MW-F工艺结合使用（最佳H?O?剂量为200 mM），性能显著提升：COD降低了76.92%，颜色去除率达到97.51%，通量达到每天212.07立方米/平方米。这种组合系统提供了一种可持续、高效且经济可行的方法，用于处理复杂的木质纤维素废水，无需调节pH值，特别适用于椰壳加工行业的分散式应用。