Einfluss von hydrolysierten Aluminiumspezies auf die Belebtschlammeigenschaften bei der Vorbehandlung von Industrieabwasser

Da frühere Studien den möglichen Mechanismus des unterschiedlichen Aluminiumgehalts, der sich auf das Belebtschlammsystem auswirkt, vernachlässigt haben, hat ein Forschungsteam der Wuhan University of Technology die morphologischen Verteilungen von Restaluminiumsalzen (RAS) und ihre Auswirkungen auf die Entfernungseffizienz von Belebtschlamm untersucht Schlamm (AS) unter verschiedenen PAC-Konzentrationen und deckte die internen Mechanismen der Auswirkungen der übermäßigen und angemessenen Konzentrationen von RAS auf das AS-System auf.

Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen der Umweltwissenschaft und -technik.

Diese Arbeit verbesserte die Dominanz von mittelpolymerem RAS, das unter einer geeigneten PAC-Dosis von 20 mg/L gebildet wurde, steigerte die Hydrophobie, Flockungs- und Sedimentationsleistung von AS sowie die enzymatische Aktivität in Zellen im Schlammsystem und verbesserte die Hauptschadstoffe Entfernungseffizienz des Behandlungssystems.

Das Belebtschlammverfahren (AS) wird aufgrund seiner hohen Wirtschaftlichkeit, hervorragenden Behandlungseffizienz und guten Anpassungsfähigkeit an die praktische Anwendung in industriellen Abwasseraufbereitungssystemen weltweit in großem Umfang eingesetzt. Aufgrund des zunehmenden Gehalts an organischen Schwebstoffen in Industrieabwässern müssen jedoch physikalische und chemische Verfahren als Hilfsverfahren zur biologischen Reinigung eingeführt werden.

Dazu gehört das Koagulations-Sedimentationsverfahren, eine Vorbehandlungstechnologie mit den Vorteilen einfacher Handhabung und Kosteneffizienz. Es ist jedoch zu beachten, dass in den nachfolgenden biologischen Behandlungseinheiten noch eine geringe Menge an Metallsalzen verbleibt.

Frühe Studien bestätigten, dass die langfristige Ansammlung des Restmetalls, das in das AS-System gelangt, die Eigenschaften und Bioaktivität des Schlamms, die Gemeinschaftsstruktur der Mikroorganismen und damit die Effizienz der Systembehandlung negativ beeinflussen würde. Dennoch wurde im Zuge der weiteren Vertiefung der Forschung festgestellt, dass geringe Mengen toxischer Metalle mit frei gelöstem EPS, das von Zellen abgesondert wird, koordinieren können.

Es wird veranschaulicht, dass die Anreicherung von Metallen in einem geeigneten Konzentrationsbereich für bestimmte Aspekte von AS vorteilhaft sein könnte. Allerdings haben nur wenige Studien den internen Mechanismus hinter dem Unterschied im Al-Gehalt umfassend untersucht und die Korrelation zwischen verschiedenen physikalisch-chemischen und biologischen Parametern bewertet, die die AS-Eigenschaften beeinflussen.

Um diese Lücken zu schließen, untersuchten Forscher der Wuhan University of Technology umfassend den internen Mechanismus hinter dem Unterschied im Al-Gehalt und bewerteten die Korrelation zwischen verschiedenen physikalisch-chemischen und biologischen Parametern, die die AS-Eigenschaften beeinflussen.

In dieser Studie untersuchte und analysierte das Forschungsteam die folgenden Fragen: 1) Bestimmen Sie die für die Reaktion vorteilhafte Koagulationsmitteldosierung anhand verschiedener Indikatoren des Reaktorausflusses und der AS. 2) Bewerten Sie die Einflüsse von RAS auf das AS-System anhand verschiedener Indikatoren, darunter EPS, relative Hydrophobie, Oberflächenladung, Elektrolytsickervolumen usw. 3) Erkunden Sie die internen Mechanismen der Auswirkungen übermäßiger und angemessener Konzentrationen restlicher Aluminiumsalze ( RAS) auf das AS-System durch Analyse der Einflussregel der Verteilung von Al-Hydrolysespezies.

Basierend auf der Analyse der Artenverteilung der Aluminiumsole-Hydrolyse konzentrierten sich ihre Untersuchungen auf die Auswirkung unterschiedlicher RAS-Konzentrationen auf das AS-System in der nachfolgenden biochemischen Behandlungseinheit nach der Koagulationsvorbehandlung. Ihre Ergebnisse zeigten, dass das moderate polymere RAS, das bei einer geeigneten PAC-Dosis von 20 mg/L gebildet wurde, dominant war, die Sekretion von EPS stimulierte und die Oberflächenladung des Schlamms verringerte.

Darüber hinaus führten die erhöhte AS-Hydrophobie und die Neutralisierung der Schlammoberflächenladung durch Al-Salze zu einer besseren Flockungs- und Absetzleistung, was die Effizienz der Hauptschadstoffentfernung des Behandlungssystems verbesserte. Im Vergleich dazu führte die Spezieszusammensetzung mit Monomer und Dimer/Hochpolymer-RAS als überwiegendem Anteil bei einer überdosierten PAC-Konzentration von 55 mg/L zu einer übermäßigen Sekretion von EPS mit lockerer Flockenstruktur und einer auffälligen Hemmung der Zellaktivität, was zu einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften führte -chemische und biologische Eigenschaften von AS.

Diese Studie zeigt nicht nur den Einfluss der Verteilung hydrolysierter RAS-Spezies auf die umfassenden Eigenschaften von AS auf, was für die Al-Dosierung von großer Bedeutung ist, sondern liefert auch eine theoretische Referenz für die präzise Steuerung der Koagulationsmitteldosierung bei der industriellen Abwasservorbehandlung.