唐南透析与芬顿氧化协同处理制革脱灰废水：高效去除铵离子（NH4+）与化学需氧量（COD）的创新策略

本综述推荐一种结合唐南透析（DD）与芬顿氧化的协同处理技术，针对制革脱灰废水的高铵氮（NH4+）与化学需氧量（COD）污染问题。DD通过单价阳离子交换膜（CMX）实现94%铵离子选择性去除，芬顿反应在pH=3、H2O2=2 g/L、Fe2+=0.03 g/L条件下达成97% COD降解。该联用技术为制革废水提供了高效、可持续的污染控制与资源回收方案。

　　

Highlight

Chemical reagent

本研究使用的化学试剂包括：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）。所有试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。

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），表明其离子负荷显著。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（NH₄⁺）。这些数值因处理皮革的种类和数量而异，清晰凸显了脱灰废水对环境的严峻挑战。

Conclusion

本研究建立了一种集成处理策略，结合唐南透析（DD）与单价阳离子交换膜和芬顿氧化，用于从真实制革脱灰废水中顺序去除铵离子和化学需氧量（COD）。在最佳条件下（Na⁺/NH₄⁺比例=2，pH=5–7），DD实现了高达94%的铵离子回收；随后的芬顿氧化（H₂O₂=2 g/L，Fe²⁺=0.03 g/L，反应90分钟）达到了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，该协同工艺为制革废水处理提供了一条高效且可持续的途径。