生物电化学GAC填充床过滤器在洗衣灰水处理中的多维评估与应用前景

本文创新性地评估了五种（生物）电化学GAC填充床过滤器对高表面活性剂洗衣灰水的处理效能，包括微生物燃料电池（MFC）、微生物电解池（MEC）及其非生物对照系统。研究证实，该系统通过生物降解与吸附协同作用，可实现90%以上可溶性COD（sCOD）去除率，并完全降解十二烷基硫酸钠（SDS），同时满足国际水质标准（如硝酸盐84-100%去除）。能量回收分析（MEC电流密度达124.53±0.067 mA/m3）和经济成本评估（0.1-0.2美元/升）为分散式水处理技术提供了新思路。

　　

亮点

本研究首次通过多维评估揭示了（生物）电化学GAC填充床过滤器在洗衣灰水处理中的协同机制：生物系统（如MEC）展现98.3%浊度去除率，而非生物系统因解吸作用呈现更高离子波动。

主要发现

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  sCOD去除：所有电化学反应器（MFC/MEC）在24小时周期内实现>90% sCOD去除，其中MEC表现最优（97.87±0.95%）。

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  污染物清除：完全降解洗衣液关键成分十二烷基硫酸钠（SDS）和乳酸，印证了"吸附-生物降解"双通路的高效性。

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  离子调控：硝酸盐（84-100%）、硫酸盐（70-89%）和磷酸盐（28-86%）达国际灌溉标准，但钠离子残留（SAR 4.38±0.72）仍需后续处理攻关。

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  能量产出：MEC的容积电流密度（124.53±0.067 mA/m³）显著高于MFC（0.016±0.009 mA/m³），凸显其能源回收潜力。

结论

GAC填充床过滤器通过生物电化学耦合作用，成为分散式灰水处理的革新性方案，但需优化钠离子去除并整合可再生能源以提升经济性。