水资源短缺是人类面临的主要环境问题之一。由于工业活动的不断增长，难降解污染物不断释放到水库中，使这种情况更加恶化。这些所谓的“新兴污染物”包括染料、杀虫剂、药品、个人护理产品和工业化学品等。它们在世界各地的环境体中的存在已得到充分记录，一些研究证明了它们的有害影响。药品受到了特别的关注，因为这些物质是为了引起生物反应而开发的。大量研究指出，不同类别的药物及其代谢物对生物体造成重要的毒理学损害，如内分泌干扰、基因修饰、抗生素耐药性、致癌性等。此外，由于它们的持久性，存在潜在的生物积累风险。最先进的废水处理技术没有能力去除这类污染物。在这种观点下，开发高效和可持续的废水处理方法以确保为我们的后代提供清洁的水是最重要的。

图1所示。电fenton与生物降解耦合原理。

在这项工作中，提出了一种耦合的“Bioelectro-Fenton”工艺(Bio-EF，如图1所示)，作为一种高效且经济的顺序方法，用于处理含有β受体阻滞剂美托洛尔(0.1 mM浓度)的合成溶液。处理过程的第一步包括使用配备碳毡阴极和掺硼金刚石(BDD)阳极的电化学电池对药物进行电fenton (EF)降解。结果发现，EF处理1 h后，药物就转化为可生物降解的化合物，主要是短链羧酸，如草酸、乙酸、丙二酸和甲酸(通过HPLC/HPLC- ms分析鉴定)，反映在生物需氧量(BOD)的增加上₅)，由于羟基自由基的有效氧化攻击(^•OH)，通过电化学辅助芬顿反应在溶液中不断形成。芬顿反应发生在H₂O₂这是在阴极产生的电和催化量的铁^{2 +}在解决方案中，这是“环境友好”EF过程的基础。此外，BDD阳极是另一个来源^•OH有助于药物的降解/矿化。如果在较长的治疗时间内进行EF，则能量消耗显著增加，这反过来又导致了更昂贵的过程。因此，在EF作用1小时后，溶液的TOC降低了47%，生物可降解性提高，出水进行好氧生物氧化，在此过程中，混合细菌培养物能够代谢溶液中剩余的有机物，在培养4天后，几乎完全矿化(TOC去除率达到90%)(图2)。这样，通过传统的生物方法完成处理。生物过程是最广泛和最具成本效益的废水处理技术。

图2所示。生物电- fenton耦合过程中0.1 mM美托洛尔溶液矿化度(TOC去除率)的演变

总体而言，这种集成的Bio-EF工艺被认为是废水中药物污染物降解的有效替代处理方法，其中EF工艺的卓越氧化能力和微生物降解的成本效益在联合处理策略中得到了充分利用。

Olvera-Vargas H.， Cocerva T.， Oturan N.， Buisson D.， Oturan ma .
巴黎大学-东马恩-瓦莱姆(upm)， LGE实验室，法国

出版

生物电fenton:去除水中有机污染物的可持续集成工艺:在美托洛尔矿化中的应用。
Olvera-Vargas H, Cocerva T, Oturan N, Buisson D, Oturan MA
J Hazard Mater. 2016年12月5日

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