高盐度有机废水（HSOW）因高浓度无机盐按捺有机污染物去除而成为难处理废水类型，对环境构成严重危险。本研讨将水系氧化复原液流电池脱盐技能与多相芬顿高档氧化工艺（AOP）集成于单一反响器，完成了HSOW处理进程中同步脱盐与有机污染物去除，并耦合盐分回收与能量存储于单次循环内。在电场环境下，碳纳米管（CNTs）润饰的普鲁士蓝（PB）作为非均相Fenton试剂，经过电子传递促进Fe(III)/Fe(II)循环，显著强化了有机污染物的去除效能。该体系还经过进步脱盐处理HSOW的电导率以增强放电深度，然后提高脱盐功能。所构建的锌|铁氰化物电池体系在60分钟内完成了35 g/L NaCl的93.6%去除率、50 mg/L 2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的99.4%降解率，同时获得99.4%的NaCl回收率和14.8 Wh/L的能量密度，能耗仅为0。经过调控电流密度，体系能耗降至66 Wh/L。该技能对含多种有机污染物的HSOW处理表现出广泛适用性。此外，因为体系平衡电位差较低（1.26 V vs. Ag/AgCl），热力学上不利于Cl的阳极氧化，故未检测到典型氯化副产物。−本研讨提供了热盐氧化废水处理耦合能量储存的概念验证示范，使其更具高效性、经济性与可持续性。

图文摘要

高盐度有机废水（HSOW）发生于化工、农业、食品出产、制药、石油挖掘、印染及钢铁出产等行业，一般含有多种无机盐与有机污染物。此类废水严重威胁生态环境、人类健康及社会可持续发展[1]。因为高浓度无机盐对有机污染物去除的按捺效果，传统生化与物化处理办法对HSOW的处理效能存在显著限制[2][3][4][5]。因而，开发革新性的HSOW处理策略具有迫切需求。
高盐有机废水（HSOW）处理的根本处理方案需求有用缓解或消除无机盐对有机污染物去除的按捺效果。经过分步形式解耦脱盐与有机污染物去除进程，可有用处理无机盐按捺问题，但仍面临能耗高、本钱大及二次污染危险等挑战。目前很多研讨转向根据多种脱盐技能的协同形式耦合处理，包含微生物脱盐电池（MDC）[6,7]、电容去离子（CDI）[8-10]、太阳能界面蒸腾（SIE）[11-14]以及膜蒸馏（MD）[15,16]。在MDC中，阳极细菌可降解有机污染物，同时发生的电子转移至阴极驱动中心腔室的脱盐进程[17-19]。在电容去离子技能中，有机污染物可经过脱盐进程中阳极氧化在足够高外部电压下发生的活性氧物种（ROS）完成去除[20]。将电化学阻抗谱与光催化技能联用[21][22][23][24]，以及将膜蒸馏与高档氧化工艺结合[25][26]，可完成对蒸汽中挥发性有机污染物的脱除。虽然这些技能在处理高盐有机废水方面展现出潜力，但因为动力学进程缓慢、副产物不可控、适用性受限、效率低下、本钱昂扬或操作Difficulty等因素，其功能仍不尽善尽美。
关于和谐形式下处理高盐有机废水（HSOW）的抱负策略，亟需快速脱盐以下降无机盐浓度，然后提高有机污染物的去除效能。水系氧化复原液流电池（RFB）脱盐技能作为一种新兴脱盐手段，兼具高效脱盐功能、低能耗和环境友好性等优势[27][28][29][30][31]。 %% 在RFB脱盐进程中，脱盐速率主要取决于电流密度，而理论上的脱盐容量与储能容量持平[32][33][34]。根据此特性，可便捷调控脱盐进程以快速下降无机盐浓度，然后促进有机污染物的去除。若将RFB脱盐与根据Fenton的高档氧化工艺（AOP）耦合，有望完成和谐形式下的高效HSOW处理。该立异性HSOW处理办法或许具备多重优势。(1) 在氧化复原液流电池(RFB)的一次充放电循环中，可同步完成海水淡化、有机污染物去除、无机盐回收及能量存储。(2) 从绿色化学角度来看，根据Fenton的高档氧化工艺(AOP)具有环境友好性[35]。(3) 因为RFB的平衡电位差较低，热力学上不足以引发氯离子的阳极氧化，因而可有用防止意外发生的有毒卤化副产物[36][37]。(4) 该体系能耗较低，因淡化进程、盐分回收与能量存储仅依赖于氧化复原对的电荷转移反响，而有机污染物去除主要经过化学反响完成。(5) 整个体系可轻松扩大规划，适用于高盐有机废水(HSOW)的大规划处理。
为完成这一目标，开发可以提高活性氧（ROS）产值且易于从水中别离的非均相Fenton试剂至关重要。普鲁士蓝（PB）具有丰富的Fe(III)和Fe(II)位点、开放框架结构、高效的内部电荷转移特性以及环境友好性[38][39][40][41]，是高盐有机废水（HSOW）近中性环境中抱负的非均相Fenton试剂。经羟基化碳纳米管（CNTs）润饰后，PB的Fenton活性可进一步提高。这是因为电场诱导的CNTs极化效果可以促进电子向PB转移，然后在动力学和热力学层面加速Fenton反响速率决议过程——Fe(III)/Fe(II)循环[42][43][44]。这一机制有望强化有机污染物的去除效能。此外，CNTs可经过进步脱盐后HSOW的电导率[45][46][47]，进一步添加HSOW的脱盐深度，优化脱盐功能。
本研讨开发了一种处理高盐有机废水（HSOW）的新策略，经过将反向流动电池（RFB）脱盐与根据非均相Fenton的高档氧化工艺（AOP）相结合（RFBDF），协同增强脱盐与有机污染物去除效果。首先构建了以碳纳米管润饰普鲁士蓝（CNTs/PB）作为非均相Fenton试剂的锌|铁氰化物RFBDF体系，随后评估了该RFDBF体系处理HSOW的功能，进而明确了有机污染物的来源与降解途径。最后探究了碳纳米管在非均相Fenton试剂中对脱盐和有机污染物去除的双重增强效应。

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