研究结论与意义

本研究针对实际砂滤水净化，建立了一种由Fe₃C-NC芬顿类反应与生物活性炭处理组成的创新性饮用水高级处理工艺。在Fe₃C-NC/PMS处理过程中，O₂和ETP可能作为主要活性物种或反应途径，促使高分子量有机物氧化分解为低分子量有机物。

图1.新型消毒工艺

低分子量有机物在后续PBAC中通过细胞色素c介导的增强型电子传递链（EET）实现高效生物降解。此外，PBFW中悬浮的EPS仅含微量PS物质，显著削弱了生物膜稳定性及其对OPs的保护作用。附着于PBAC表面的EPS具有优异的机械稳定性和絮凝能力，既抑制了生物膜直接脱落，又进一步抑制了DBPs形成和OPs生长。

同时，Fe3C-NC/PMS处理几乎灭活了所有海水微生物，显著改变后续PBAC乃至PBFW中的微生物生态。研究证实，PBAC通过协同增强微生物群落塑形作用、调控EPS特性、下调群体感应相关基因，甚至降低微生物活性，有效抑制了抗性基因的水平转移——这是传统BAC无法实现的。

此外，广东环凯生物技术有限公司为消毒微生物提供一套稳定有效的消杀产品，该产品为“凯力佳®季铵盐消毒液-25kg/桶”，该产品是以苯扎氯铵为主要有效成分的消毒液，可杀灭肠道致病菌和化脓性球菌,适用于食品加工工具和设备及硬质物体表面的消毒。

图2.环凯消毒剂示例

最终，Fe₃C-NC/PMS-BAC联合处理工艺相较于BAC实现了饮用水中DBPs、OPs和ARGs的协同控制，为饮用水化学与微生物水质风险的协同去除提供了有前景的解决方案。尽管PMS活化系统与BAC处理的串联工艺对水质风险的控制效果显著，但该工艺对后续饮用水处理系统水质稳定性及微生物生态的影响尚不明确，值得未来深入探索。此外，该工艺大规模应用时，可能需要寻求更高效的催化剂回收途径。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133602.