Innovative hybrid approach for enhanced PFAS degradation and removal: Integrating membrane distillation, cathodic electro-Fenton, and anodic oxidation
Notice bibliographique
Résumé
Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are persistent environmental contaminants that pose significant toxicity risks to humans and ecosystems. Traditional advanced oxidation processes using boron-doped diamond (BDD) anodes degrade PFAS in wastewater effectively but suffer from slow kinetics and high energy costs, limiting commercial application. This study introduces a hybrid process combining cathodic electro-Fenton (EF), anodic oxidation via a BDD anode, and membrane distillation (MD) to improve perfluorooctanoate (PFOA) degradation efficiency and reduce energy use. Increasing the current density from 50 to 500 A/m 2 significantly raised the concentration of produced H 2 O 2 from 0.25 mM to 2.3 mM, accelerating PFOA degradation and mineralization. At 50 A/m 2 , no mineralization of PFOA occurred in the EF/BDD process, while the EF/BDD-MD process achieved 45% mineralization due to increased PFOA concentration in the electrolytic cell. At 500 A/m 2 , the EF/BDD-MD process achieved 95% PFOA mineralization. Findings reveal that while EF-generated • OH radicals assist degradation, the BDD( • OH) anode was the primary driver, driving 80% of the reaction. This degradation was initiated by direct electron transfer at the BDD surface, followed by homogeneous and heterogeneous • OH radicals enhancing the degradation and mineralization process. The hybrid process also lowered energy consumption, making the treatment feasible for large scales. • Novel integration of BDD oxidation and electro-Fenton (EF) with membrane distillation (MD). • The EF/BDD process effectively destroys PFOA, while MD extracts pure water. • Higher current density enhances EF/BDD reaction kinetics. • Hybrid EF/BDD-MD achieves 100% PFOA removal and ∼95% TOC decay in 6 h. • Significant reduction in energy consumption of hybrid process than single EF/BDD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».