使用基于微生物燃料电池的生物电气-芬顿工艺从废水中去除药品

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 电化学 电化学 电化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 污水处理面临着持久性有机污染物的挑战.
• 微生物燃料电池 (MFC) 为废水整治提供了一种可持续的方法.
• 生物电-芬顿 (BEF) 工艺将MFC与芬顿化学相结合,以加快降解.

研究的目的:

• 优化生物电-芬顿 (BEF) 工艺,以实现高效的废水处理.
• 为了研究阴极pH和铁催化剂剂量对石墨 (GF) 阴极的影响.
• 评估对化学氧气需求 (COD) 移除,矿化,制药降解和发电的影响.

主要方法:

• 使用微生物燃料电池 (MFC) 与生物电-芬顿 (BEF) 系统相结合.
• 优化了阴极室的pH (3-7) 和铁 (Fe) 催化剂加载在石墨 (GF) 阴极上 (0-18.56%).
• 采用全因数设计 (FFD) 来进行运行参数的统计优化.

主要成果:

• 较低的pH值和较高的催化剂剂量在GF阴极上改善了MFC-BEF系统的性能.
• 在中性pH条件下,随着催化剂剂量增加,矿化,青和安培西林去除的效果增加了1.1倍.
• 由于催化剂负载增加,功率密度提高了1.25倍.
• 对于最大的COD去除,矿化和发电的最佳条件被确定为pH3.82和18.56%的催化剂剂量.

结论:

• MFC-BEF流程是一种高度适应和高效的废水处理策略.
• 优化的催化剂负载和pH值显著提高了污染物去除和能源发电.
• 这项研究提供了优化参数,以最大限度地提高BEF系统在去除有机污染物和药物的效率.