唐南渗析与Fenton氧化协同处理制革脱灰废水：铵离子选择性回收与化学需氧量高效降解的创新研究

本推荐研究创新性地将唐南渗析（DD）与Fenton氧化技术耦合，实现了制革脱灰废水中铵离子（NH4+）的高选择性回收（94%）和化学需氧量（COD）的深度降解（97%）。该策略为高氮工业废水的资源化处理提供了高效、可持续的解决方案，对推动皮革工业污染控制与技术集成具有重要参考价值。

　　

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Chemical reagent

实验所用化学试剂包括：pH调节用盐酸（HCl, 99%纯度, Sigma-Aldrich）和氢氧化钠（NaOH, 99%纯度, Sigma-Aldrich）；氯化铵（NH₄Cl, 99%纯度, Fisher Scientific Labosi）、氯化钙（CaCl₂, 99%纯度, Fisher Scientific Labosi）和氯化钠（NaCl, 99%纯度, Fisher Scientific Labosi）；过氧化氢（H₂O₂, 30% w/w, Sigma-Aldrich）；以及七水合硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O, 分析级, Sigma-Aldrich）。

Characterization of the deliming effluent

脱灰废水的理化特性如表1所示。Batna制革厂的废水呈近中性pH（7.0–8.0），电导率较高（13–19 mS/cm），表明离子负荷显著。同时检测到高浓度的有机和含氮污染物，包括化学需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD₅）和铵离子。这些数值随加工皮革的种类和数量波动，清晰凸显了脱灰废水对环境的挑战性。

Conclusion

本研究成功开发了一种集成处理策略，结合唐南渗析（DD）与单价阳离子交换膜和Fenton氧化技术，实现了真实制革脱灰废水中铵离子和化学需氧量（COD）的序贯去除。在最优条件下，DD（Na⁺/NH₄⁺比例=2, pH=5–7）实现了高达94%的铵回收率，而后续Fenton氧化（H₂O₂=2 g/L, Fe²⁺=0.03 g/L, 90分钟）达到97%的COD去除率。通过利用单价膜的选择性和羟基自由基的氧化能力，该工艺为工业废水处理提供了高效且环境友好的解决方案。