Abstract In this study, the ion-gelation method was applied to fabricate novel Fe–carbon–bentonite–alginate beads (Fe0/C-BABs). Fe0/C-BABs could effectively control Fe release during persulfate (PS) activation in N-acetyl-p-aminophenol (APAP) oxidation. A novel two-stage approach that combined Fe0/C-BABs and an oyster-shell-filled bed (OSFB) column was developed to address the low pH and high Fe concentration of the effluent of the traditional PS process. The application of the Fe0/C-BABs and OSFB column regulated pH levels and Fe release during the advanced oxidation of APAP. The characteristics of Fe0/C-BABs were also investigated through scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, and Fourier transform infrared spectroscopy. The long-term operation performance of Fe0/C-BABs in a continuous fixed-bed reactor under simultaneous PS and APAP feeding was also evaluated. The effects of initial PS concentration, pH, fixed-bed weight, in-flow rate, and dissolved oxygen (DO) were investigated. Under selected conditions, 86.3% efficiency was achieved during the first stage of APAP degradation (effluent pH of 3.05, Fe contents: 106.25 mg L−1). Water quality improved after the effluent was passed through the OSFB column (effluent pH of 6.32, Fe contents: 21.43 mg L−1). Moreover, this study analyzed the free radicals and intermediates produced during APAP degradation to identify the possible routes of APAP degradation.

中文翻译：

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Fe 0 /C-膨润土海藻酸盐珠与牡蛎壳固定床柱联合工艺连续去除过硫酸盐体系中的N-乙酰-对氨基苯酚

摘要 本研究采用离子凝胶法制备新型铁-碳-膨润土-藻酸盐珠（Fe0/C-BABs）。Fe0/C-BABs 可以有效控制 N-乙酰基-对氨基苯酚 (APAP) 氧化过程中过硫酸盐 (PS) 活化过程中 Fe 的释放。开发了一种结合 Fe0/C-BAB 和牡蛎壳填充床 (OSFB) 柱的新型两阶段方法，以解决传统 PS 工艺出水的低 pH 值和高 Fe 浓度问题。Fe0/C-BABs 和 OSFB 柱的应用调节了 APAP 高级氧化过程中的 pH 水平和 Fe 释放。还通过扫描电子显微镜、能量色散光谱和傅里叶变换红外光谱研究了 Fe0/C-BABs 的特性。还评估了 Fe0/C-BABs 在 PS 和 APAP 同时进料的连续固定床反应器中的长期运行性能。研究了初始 PS 浓度、pH、固定床重量、流入速率和溶解氧 (DO) 的影响。在选定的条件下，APAP 降解的第一阶段（污水 pH 值为 3.05，Fe 含量：106.25 mg L-1）实现了 86.3% 的效率。出水通过 OSFB 柱后水质得到改善（出水 pH 值为 6.32，Fe 含量：21.43 mg L-1）。此外，本研究分析了 APAP 降解过程中产生的自由基和中间体，以确定 APAP 降解的可能途径。在选定的条件下，APAP 降解的第一阶段（污水 pH 值为 3.05，Fe 含量：106.25 mg L-1）实现了 86.3% 的效率。出水通过 OSFB 柱后水质得到改善（出水 pH 值为 6.32，Fe 含量：21.43 mg L-1）。此外，本研究分析了 APAP 降解过程中产生的自由基和中间体，以确定 APAP 降解的可能途径。在选定的条件下，APAP 降解的第一阶段（污水 pH 值为 3.05，Fe 含量：106.25 mg L-1）实现了 86.3% 的效率。出水通过 OSFB 柱后水质得到改善（出水 pH 值为 6.32，Fe 含量：21.43 mg L-1）。此外，本研究分析了 APAP 降解过程中产生的自由基和中间体，以确定 APAP 降解的可能途径。