综述:传统系统与高级氧化工艺协同整合在工农业废水处理中的应用研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Advances CS7.3

编辑推荐:

  这篇综述系统探讨了传统物化-生物处理工艺与高级氧化技术(AOPs)的协同整合策略,重点分析了Fenton反应(Fe2+/H2O2)、光催化氧化(UV/TiO2)等AOPs在降解COD、BOD5和新兴污染物方面的机制优势,为构建高效低耗的废水处理体系提供了重要理论依据和技术路线。

  

传统系统与高级氧化工艺的协同革新

工业与农业废水中的复杂污染物构成严峻环境挑战,含有硝酸盐(10-100 mg/L)、磷酸盐(0.1-20 mg/L)、农药(0.01-10 μg/L)等污染物,传统处理工艺往往难以彻底降解。这篇综述系统阐述了物化-生物协同高级氧化技术(AOPs)的创新解决方案。

废水污染物的多元挑战
农业排放富含氮磷营养盐和农药残留,工业废水则含有重金属(0.01-10 mg/L)、挥发性有机物VOCs(0.1-100 mg/L)等难降解物质。传统生物处理对这类污染物效率有限,物化方法又面临成本过高问题。

AOPs的技术突破
高级氧化工艺通过产生高活性羟基自由基(·OH)实现污染物深度矿化。Fenton工艺(Fe2+/H2O2)在pH=3条件下对橄榄油厂废水COD去除率达91.2%;光-Fenton耦合UV辐射后,化妆品废水COD去除率提升至74%。电化学AOPs如电-Fenton更可实现无二次污染的连续处理。

协同整合的创新实践
"混凝-光Fenton"组合工艺对纸板废水TSS去除率达99.29%;移动床生物膜反应器(MBBR)与臭氧联用处理制药废水时,抗生素降解效率显著提升。膜生物反应器(MBR)耦合UV/H2O2的系统在市政污水处理中展现优异性能。

技术经济性分析
虽然UV/H2O2工艺能耗达15.2 kWh/m3,但较传统方法节省40%污泥产量。催化湿式氧化(CWAO)使用Cu-Ce/γ-Al2O3催化剂时,制药污泥COD去除率提升至72.6%,兼具资源化优势。

未来发展方向
需重点解决AOPs规模化应用的能耗问题,开发铁基催化剂回收技术,并建立针对特定行业的工艺组合数据库。太阳能驱动光催化与生物处理的智能耦合系统代表重要研究方向。

通过多技术协同创新,构建"预处理-生物降解-深度氧化"的集成处理链,将为工农业废水资源化提供关键技术支撑,助力实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的清洁水目标。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号