光催化与生物膜直接耦合降解4-氟苯酚废水

• 作者: 钟兰兰 袁吉林 罗宏扬 向文浩 李林洋 肖川宝 钟年丙
• 来源期刊: 中国环境科学
• 关键词: 4-氟酚 光催化生物耦合 石英中空光纤 光催化 生物膜 微藻
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 水污染与控制|Water Pollution Control
• 页码范围: 3660-3666
• 页数: 7页
• 分类号: X703.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.08.022

摘要

为了实现4-氟苯酚(4-FP)废水的快速持续降解,本文构建了光催化与生物膜直接耦合系统.该耦合系统由N掺杂TiO2涂覆光催化光纤束、生物膜、核孔膜和紫外-可见LED光源构成.实验研究了单独光催化、单独微藻生物膜及光催化-生物膜耦合3种体系对4-FP的降解性能.研究发现:光催化系统降解4-FP速率慢、脱氟效率低,12h内降解率为94.3％,脱氟率仅为24.7％.微藻生物膜在第一个周期内对4-FP的降解性能高于单独光催化,10h内降解率达到98.9％,脱氟率达到90.9％,但3个周期后4-FP降解率降低至75.5％,脱氟率降低至69.5％.在耦合系统中,生物膜中微生物种群发生了自适应调整,富集了大量的红球菌、假单胞菌和无色杆菌,导致了光催化、生物降解及光合作用三者亲密协作,实现了4-FP快速持续地降解,运行12个周期后,5h即可将4-FP完全降解,同时溶解有机碳及脱氟率分别达到89.4％和78.3％.