铁电絮凝-次氯酸盐协同增效淀粉废水处理：效能提升机制与可持续应用

针对淀粉工业废水高浊度难降解问题，本研究创新性提出铁电絮凝(EC)耦合次氯酸钠(NaClO)的协同处理策略。结果表明，EC/NaClO体系COD和浊度去除率分别达86.3%和95.76%，较EC/H2 O2 提升显著，其机制涉及Fe2+ /HClO介导的类芬顿反应(贡献5.5%)和絮体强化效应(贡献17%)。该技术电极能耗低至8.11 kWh/kgCOD，为淀粉废水处理提供了高效节能新方案。

　　

淀粉作为食品、制药等领域的重要原料，其生产过程中每年产生超800亿吨高浊度废水，传统处理方法对COD约200-250 mg/L、浊度150-200 NTU的二级出水效率有限。电絮凝(EC)虽能原位生成Fe³⁺
提升絮凝效果，但存在电极钝化、能耗高(29.91 kWh/kgCOD)等瓶颈。河南科研团队在《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》发表研究，通过系统比较EC与H₂
O₂
、NaClO等氧化剂的协同效应，揭示了EC/NaClO体系的增效机制。

研究采用模拟淀粉废水(含可溶性淀粉、植物蛋白等)，通过控制电流密度(2-10 mA/cm²
)、氧化剂投加量等参数优化处理条件，结合X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析电极表面Fe₃
O₄
保护层形成机制，并采用自由基捕获实验验证•OH的贡献率。

氧化剂选择效应
EC/NaClO的COD去除率较EC提升22.5%，其中17%源于NaClO氧化生成的大絮体增强絮凝，5.5%来自Fe²⁺
/HClO产生的•OH。对比EC/H₂
O₂
(79.1% COD去除率)，NaClO展现出更优的性价比。

能耗与电极稳定性
EC/NaClO能耗仅8.11 kWh/kgCOD，较EC降低73%。阳极溶解速率分析显示，EC/NaClO组形成的Fe₃
O₄
纳米层有效抑制电极腐蚀，其溶解速率最低(EC/H₂
O₂

EC > EC/NaClO)。

机制解析
NaClO通过双重路径增效：(1)氧化有机物生成易絮凝大分子；(2)Fe²⁺
激活HClO产生•OH，降解溶解性有机物。电极表面Fe₃
O₄
层则通过阻碍阳极过度溶解维持系统稳定性。

该研究首次阐明EC/NaClO协同处理淀粉废水的量化机制，86.3%的COD去除率和95.76%的浊度去除率使其成为兼具高效性与经济性的解决方案。Guoqiang Li和Xinye Li等提出的技术路线，为工业废水处理领域提供了可推广的范例，尤其适用于高浊度难降解有机废水的深度处理。研究获得河南省重点研发专项(221111320900)等基金支持，其成果对实现黄河流域生态保护具有重要实践价值。