近日，污水处理与资源化创新团队在臭氧混凝互促增效机制方面的研究取得新进展，相关研究成果以Insights into the electro-hybrid ozonation-coagulation process: Significance of connection configurations and electrode types为题发表于环境领域著名期刊Water Research (IF=11.236)。金鹏康教授为论文通讯作者，金鑫副教授为论文第一作者，硕士研究生谢新月为论文第二作者，研究得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发计划和陕西省教育厅新型智库的资助。

论文ID

原名：Insights into the electro-hybrid ozonation-coagulation process: Significance of connection configurations and electrode types

译名：对电凝聚臭氧化耦合体系的探索：电极排列方式与电极种类的影响

期刊：Water Research

IF:11.236

发表时间：2021年08月

通讯作者：​金鹏康

作者单位：西安交通大学

文章创新点

• 双极电凝聚臭氧化耦合工艺具有更高的DOC和布洛芬去除效率
• 双混凝模式(Al电极与Fe电极同时产生絮凝剂)的电凝聚臭氧化耦合工艺对有机物的去除效果更好
• 双极排列方式与双混凝模式产生的混凝剂水解物表面具有更多活性点位
• 双极排列方式与双混凝模式会生成更多聚合态Al/Fe水解产物

文章简介

金鹏康教授课题组前期基于臭氧混凝互促增效机制，提出了电凝聚臭氧化耦合反应体系(electro-hybrid ozonation-coagulation，E-HOC)(图1)，将臭氧氧化与电絮凝工艺放置于同一个体系内同时作用。本研究以污水厂二级出水以及典型PPCPs布洛芬为目标污染物，深入探究了电极排列方式与电极种类对E-HOC反应体系有机污染物去除的影响及作用机理。明确了不同操作条件下不同E-HOC体系(双极排布 vs 单极排布、双混凝模式 vs 单混凝模式)的溶解性有机物去除特性(图2)，比较了不同E-HOC体系的能耗以及法拉第效率。通过对不同金属阳极原位生成混凝剂水解产物的表征(Ferron和ESI-MS法)，探明了不同电极排列方式与混凝模式对E-HOC工艺中混凝剂水解物生成及转化的影响，基于混凝剂水解物表面催化活性点位甄别和E-HOC体系中活性氧组分解析，进一步阐明了双极与双混凝模式下E-HOC体系的活性氧组分生成机制(图3)。本研究对于进一步掌握臭氧与金属盐混凝剂之间的互促增效关系具有一定的理论意义，为污废水深度处理过程中溶解性有机物的强化去除提供了参考。

图1 电凝聚臭氧化耦合反应体系(E-HOC)装置图(a.单极；b.双极)

图2 不同E-HOC反应体系的二级出水有机物去除特性

图3 E-HOC体系中活性氧组分生成机制与混凝剂水解形态转化规律

结 论

1. 在不同操作条件下，双极排列方式与双混凝模式的E-HOC体系均表现出更高的DOC和布洛芬去除效率，同时，双极E-HOC拥有更低的能耗；
2. 双极与双混凝模式可促进E-HOC体系产生更多的聚合态Al/Fe混凝剂水解产物，提高了E-HOC体系的混凝特性；
3. 由于高聚合态的Al/Fe混凝剂水解产物具有更多臭氧催化活性点位，双极与双混凝模式下E-HOC体系会产生更多•OH，提高了E-HOC体系的氧化特性
    

原文信息

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135421007958