中国环境科学

作者：钟兰兰, 袁吉林, 罗宏扬, 向文浩, 李林洋, 肖川宝, 钟年丙

单位：1. 重庆理工大学, 光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆市现代光电检测技术与仪器重点实验室, 重庆 400054;2. 重庆理工大学, 两江国际学院, 重庆 401135

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

基金：国家自然科学基金资助面上项目（51876018）；重庆市教委科技项目（KJQN201801117）；重庆理工大学研究生创新项目（clgycx20202035）

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%.

来源：2021年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

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