光伏驱动声电芬顿（SEF）技术处理医院废水：可持续高级氧化过程的优化与能源协同研究

本研究创新性地将光伏（PV）能源与声电芬顿（SEF）技术耦合，实现医院废水的高效降解。系统通过牺牲铁阳极原位产生Fe2+，并利用曝气阴极生成H2O2，无需外加化学品。经响应面法（RSM）优化后，COD去除率达97.52%，能耗仅2.38 kWh/kg COD，为高辐照地区提供了一种绿色、低耗的废水处理策略。

　　

Highlight

本研究成功验证了一种新型混合声电芬顿（Sono-Electro-Fenton, SEF）过程的技术可行性和显著处理效能，用于可持续修复医院废水，该系统由集成光伏技术驱动。该系统在降低化学需氧量（COD）方面表现出强劲性能，去除效率高达97.52%。关键操作参数，包括施加电流密度、超声波功率和反应时间，均通过响应面方法论（Response Surface Methodology, RSM）进行了系统优化。

Results of experimental Design

根据Box-Behnken设计（BBD）进行了15次实验，以研究各种工艺因素对COD去除的影响。目标是确定该过程的最佳条件。表2总结了实验结果，包括COD去除效率（RE%）、铁消耗和比能耗（SEC）。

实验结果表明，该系统在优化条件下（反应时间44.53分钟，电流密度15 mA/cm²，超声波功率100 W）实现了COD、酚类和浊度的最大去除率，同时保持了较低的能量和铁消耗，凸显了其在实际应用中的潜力和可持续性。

Conclusion

本研究成功展示了光伏驱动声电芬顿（SEF）过程在医院废水可持续修复中的技术可行性和显著处理效能。该系统在降低化学需氧量（COD）方面表现强劲，去除效率高达97.52%。通过响应面方法论（RSM）优化了关键操作参数，包括施加电流密度、超声波功率和反应时间，为实现高效、低耗的废水处理提供了科学依据和实践路径。