【摘 要】
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作为世界最大工业化学品生产国家,2020年我国废水中化学需氧量排放量已达2546.8万吨。有机废水中含有大量难降解有机污染物,传统废水处理技术很难对有机污染物进行处理,而高级氧化技术以其强氧化性的优点,多被应用于处理有机废水中。但降解效率低、运行成本较高等问题限制了传统电芬顿氧化技术与过硫酸盐氧化技术的应用。针对上述问题,文章选取了四环素作为模型污染物,运用聚四氟乙烯（PTFE）/炭黑涂刷法制备了
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作为世界最大工业化学品生产国家,2020年我国废水中化学需氧量排放量已达2546.8万吨。有机废水中含有大量难降解有机污染物,传统废水处理技术很难对有机污染物进行处理,而高级氧化技术以其强氧化性的优点,多被应用于处理有机废水中。但降解效率低、运行成本较高等问题限制了传统电芬顿氧化技术与过硫酸盐氧化技术的应用。针对上述问题,文章选取了四环素作为模型污染物,运用聚四氟乙烯（PTFE）/炭黑涂刷法制备了改性石墨毡强化阴极并应用于电芬顿氧化系统中,对影响电芬顿系统降解效能的因素（初始p H、电流强度量和鼓气量）进行了探究,运用化学共沉淀法制备了四氧化三铁（Fe3O4）催化剂并应用于过一硫酸盐（peroxymonosulfate,PMS）氧化系统中,对影响过一硫酸盐系统降解效能的因素（初始p H值、Fe3O4投加量和PMS浓度）进行了探究,提出了阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合处理有机废水策略,利用耦合系统对实际高浓度有机废水进行了深度处理。主要研究结果及分析结论如下:（1）对涂刷法制备的改性石墨毡进行表征分析,结果表明,石墨毡改性后疏水性增强、表面含氧官能团含量增加、氧化还原性能大大增强。确定了电芬顿系统运行的最适条件为初始p H=3、电流强度100 m A和鼓气量1 L/min,且在此条件下阴极强化后的电芬顿系统对于四环素的降解速率是原来的1.5倍左右,对实际高浓度有机废水的化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）去除率达到了36.03%与27.49%。（2）对化学共沉淀法制备的Fe3O4催化剂进行表征分析,结果表明,Fe3O4催化剂具有较高的金属含量和一定催化活性位点的层状结构。确定了Fe3O4/PMS系统运行的最适条件为初始p H=5、Fe3O4投加量0.3 g/L和PMS浓度3 m M,此条件下所构建的Fe3O4/PMS系统对于实际高浓度有机废水的COD、TOC去除率达到了40.75%与30.94%。（3）对所提出的阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合处理有机废水策略进行探究,发现Fe3O4催化剂能在Fe3O4/PMS系统与电芬顿系统中同时起到非均相催化剂的作用,拓宽反应p H适用区间、加快降解速率;电芬顿系统中的电流对PMS也起到活化作用。所构建的阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合系统在最适条件下对于实际高浓度有机废水的COD、TOC去除率达到了66.46%与62.60%。
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