膜催化臭氧耦合纳滤技术实现2,4-二氯苯氧乙酸生产废水结晶盐的有机物去除与资源化回收

（编辑推荐）本研究创新性整合Mn-Ce改性Al2O3陶瓷膜催化臭氧（O3）与纳滤（NF）技术，实现2,4-D生产废水中难降解有机物（TOC去除率98.3%）与无机盐（NaCl/Na2SO4选择性分离）的高效协同处理，为高盐工业废水资源化提供绿色解决方案。

　　

Highlight

材料

本实验所用化学试剂详见附表S1。实验主体溶液通过将工业合作伙伴提供的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）生产废水蒸发结晶所得盐溶解于去离子水配制而成。该模拟盐水中含NaCl 300±10 g·L^?1、Na₂SO₄ 15±3 g·L^?1及总有机碳（TOC）50±5 mg·L^?1。

Al₂O₃-CM的改性及性能优化

Mn-Ce基Al₂O₃陶瓷膜（Al₂O₃-CM）的催化性能高度依赖金属前驱体比例、煅烧温度及热处理时长。本研究采用单因素法逐项优化参数，所有膜均在统一反应条件下评估：O₃浓度100 mg·L^?1、O₃流量500 mL·min^?1、死端过滤模式、循环流速120 mL·min^?1、反应时间30分钟。

结论

本研究开发的催化臭氧-纳滤联用技术可高效处理含难降解有机物和高盐分的2,4-D生产废水。经Box-Behnken实验设计优化后，Mn-Ce改性Al₂O₃-CM使有机污染物矿化率持续高于98%，后续纳滤实现Na₂SO₄选择性去除（截留率96.3%）与NaCl高渗透性（截留率仅2.1%），产出精制盐水可直接回用于氯碱电解。