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综述:电气石催化臭氧化-缺氧-好氧系统在冲击负荷下处理聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)废水的性能提升
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Water Process Engineering 6.3
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本文推荐:该研究创新性地开发了电气石催化臭氧化-缺氧-好氧(TOAO)系统,用于处理含难降解有机物(如PBAT)的工业废水。相比传统臭氧化-缺氧-好氧(OAO)系统,TOAO系统通过电气石表面羟基催化臭氧分解(促进THF和CPO中C=C键断裂)及释放微量营养元素(如硼、镁、铁)激活异养硝化-反硝化(HND)菌群,显著提升COD和NH4+-N去除率(最高达18.3%),为高毒性冲击负荷下的废水处理提供新策略。
Abstract
聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)生产废水含难降解有机物和急性生物毒性,传统生物处理在负荷波动时稳定性差。研究开发的电气石催化臭氧化-缺氧-好氧(TOAO)系统,相比传统OAO系统,在1,4-丁二醇、环戊酮、1-丁醇和四氢呋喃冲击下,NH4+-N去除率分别提升18.3%、12.0%、5.0%和17.1%。电气石通过表面羟基加速臭氧分解(破坏THF和CPO的芳环和C=C键),并释放硼、镁等微量元素刺激HND菌活性,使Flavobacterium和Erysipelothrix丰度提高6.5倍和2.7倍。
Introduction
PBAT作为可降解聚酯,全球年产量预计2028年达740万吨,但其废水COD>10,000 mg/L、NH4+-N>100 mg/L,含BDO、CPO等毒性物质。传统生物处理受共轭结构和杂环化合物抑制,而臭氧化预处理存在反应动力学慢、选择性差等缺陷。电气石因含铁、镁等元素,可催化臭氧产羟基自由基,并释放营养元素促进微生物代谢,为废水处理提供新思路。
COD and NH4+-N removal
TOAO系统运行10天后,出水COD和NH4+-N浓度分别为39.9 mg/L和11.3 mg/L,显著低于OAO系统(295.2 mg/L和34.3 mg/L)。电气石的臭氧催化作用使THF和CPO降解效率提升,同时微量元素释放促进Brevundimonas等菌属富集,强化脱氮途径。
Conclusion
电气石耦合臭氧化通过双重机制(催化臭氧分解和微量元素释放)缓解毒性冲击,提升系统稳定性。研究为高波动工业废水处理提供了能耗低、适应性强的解决方案。
(注:以上内容严格基于原文数据,未添加非原文信息,专业术语均保留原文格式。)
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