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Electrochemical oxidation of reverse osmosis concentrate using a pilot-scale reactive electrochemical membrane filtration system: Performance and mechanisms
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-12-21 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133315 Lehui Ren 1 , Yang Li 1 , Yun Guo 1 , Kui Yang 2 , Qiuying Yi 3 , Xueye Wang 1 , Zhichao Wu 1 , Zhiwei Wang 1
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-12-21 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133315 Lehui Ren 1 , Yang Li 1 , Yun Guo 1 , Kui Yang 2 , Qiuying Yi 3 , Xueye Wang 1 , Zhichao Wu 1 , Zhiwei Wang 1
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Scale-up treatment of real wastewater holds the key to promoting the practical application of electrochemical filtration technology. This work used a pilot-scale Ti/Pd reactive electrochemical membrane (REM) system (12 REM modules with a total REM area of 0.144 m2 ) to treat high-salinity reverse osmosis concentrate (ROC) from a chemical industry park. The pilot-scale Ti/Pd REM system demonstrated effective electrochemical degradation of ROC wastewater, achieving removal efficiencies of 82.3 ± 1.9% for COD and 46.7 ± 5.6% for TN at a membrane flux of 90 L/(m2 ·h) and a cell voltage of 5 V, with an energy consumption of 0.045 kWh/g-COD. Singlet oxygen (1 O2 ) and reactive chlorine species were identified as the two primary reactive oxygen species generated in the Ti/Pd REM system. Fluorescence spectroscopy and Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR-MS) analysis indicated that the pilot-scale Ti/Pd REM treatment effectively oxidized humic acid-like substance and unsaturated aromatic compounds. Overall, the Ti/Pd REM technology shows a promising application potential for the treatment of high-salinity ROC from the chemical industry.
中文翻译：
使用中试规模反应性电化学膜过滤系统对反渗透浓缩液进行电化学氧化：性能和机理
真实废水的放大处理是推动电化学过滤技术实际应用的关键。这项工作使用中试规模的 Ti/Pd 反应电化学膜 （REM） 系统（12 个 REM 模块，总 REM 面积为 0.144 m2）处理来自化工园区的高盐度反渗透浓缩液 （ROC）。中试规模的 Ti/Pd REM 系统证明了 ROC 废水的有效电化学降解，在 90 L/（m2·h） 的膜通量和 5 V 的电池电压下，COD 的去除效率分别为 82.3 ± 1.9% 和 TN 的去除效率为 46.7 ± 5.6%，能耗为 0.045 kWh/g-COD。单线态氧 （1O2） 和活性氯被确定为 Ti/Pd REM 系统中产生的两种主要活性氧。荧光光谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱 （FT-ICR-MS） 分析表明，中试规模 Ti/Pd REM 处理有效氧化了腐植酸样物质和不饱和芳香族化合物。总体而言，Ti/Pd REM 技术在处理化工行业的高盐度 ROC 方面显示出广阔的应用潜力。
更新日期：2023-12-21
中文翻译：
使用中试规模反应性电化学膜过滤系统对反渗透浓缩液进行电化学氧化：性能和机理
真实废水的放大处理是推动电化学过滤技术实际应用的关键。这项工作使用中试规模的 Ti/Pd 反应电化学膜 （REM） 系统（12 个 REM 模块，总 REM 面积为 0.144 m2）处理来自化工园区的高盐度反渗透浓缩液 （ROC）。中试规模的 Ti/Pd REM 系统证明了 ROC 废水的有效电化学降解，在 90 L/（m2·h） 的膜通量和 5 V 的电池电压下，COD 的去除效率分别为 82.3 ± 1.9% 和 TN 的去除效率为 46.7 ± 5.6%，能耗为 0.045 kWh/g-COD。单线态氧 （1O2） 和活性氯被确定为 Ti/Pd REM 系统中产生的两种主要活性氧。荧光光谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱 （FT-ICR-MS） 分析表明，中试规模 Ti/Pd REM 处理有效氧化了腐植酸样物质和不饱和芳香族化合物。总体而言，Ti/Pd REM 技术在处理化工行业的高盐度 ROC 方面显示出广阔的应用潜力。
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