残留アルミニウムの影響を解明する

Aug 05, 2023

高等教育出版局

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クレジット: Ziqi Zhao、Meng Li、Wansong Huang、Nuowei Guo、Qian Zhang

これまでの研究では、活性汚泥システムに影響を与えるアルミニウム含有量の違いの潜在的なメカニズムが無視されていることを考慮して、武漢理工大学の研究チームは、残留アルミニウム塩（RAS）の形態分布と、それらが活性汚泥の除去効率に及ぼす影響を調査しました。異なる PAC 濃度の下で (AS) を観察し、過剰および適切な濃度の RAS が AS システムに及ぼす影響の内部メカニズムを明らかにしました。この研究により、20 mg/L の適切な PAC 用量下で形成された中高分子 RAS の優位性が改善され、AS の疎水性、凝集、沈降性能が強化され、汚泥系の細胞の酵素活性も強化され、主な汚染物質が改善されました。処理システムの除去効率。 比較すると、単量体と二量体・高分子量の RAS が圧倒的に多い種組成では、PAC 濃度 55 mg/L の過量投与下では、緩いフロック構造を持つ EPS が過剰に分泌され、細胞活動が顕著に阻害され、細胞機能の低下につながりました。 AS の物理化学的および生物学的特性。

活性汚泥（AS）法は、その経済性、処理効率の良さ、実用化への高い適応力により、世界中の産業排水処理システムに広く活用されています。 しかし、工場排水中の有機浮遊物質の含有量が増加するため、生物処理の補助処理として物理的・化学的手法を導入する必要があります。 中でも凝集沈殿法は、操作が簡単でコストパフォーマンスに優れた前処理技術です。 ただし、後続の生物学的処理ユニットには少数の金属塩がまだ残っていることに注意してください。

また、初期の研究では、AS システムに流入する残留金属の長期蓄積が汚泥の性質や生物活性、微生物の群集構造に悪影響を及ぼし、ひいてはシステムの処理効率に悪影響を与えることが確認されました。 それにもかかわらず、研究が深まり続けるにつれて、低レベルの有毒金属が細胞によって分泌される自由に溶解した EPS と結合する可能性があることが判明しました。 適切な濃度範囲内の金属の蓄積は、AS の特定の側面に有益である可能性があることが示されています。 しかし、Al含有量の違いの背後にある内部メカニズムを包括的に調査し、ASの特性に影響を与えるさまざまな物理化学的および生物学的パラメータ間の相関を評価した研究はほとんどありません。

これらのギャップを埋めるために、武漢理工大学の研究者らは、Al含有量の違いの背後にある内部メカニズムを包括的に調査し、ASの特性に影響を与えるさまざまな物理化学的パラメーターと生物学的パラメーター間の相関関係を評価しました。 「産業廃水前処理における活性汚泥特性の変化の評価：重合度の異なる残留アルミニウム加水分解種の役割」と題されたこの研究は、オンラインで公開されています。2023年の環境理工学のフロンティア。

この研究では、研究チームは次の疑問を調査し、分析しました: 1) 反応器の流出物と AS のさまざまな指標を通じて、反応に有益な凝集剤の投与量を決定します。 2) EPS、相対疎水性、表面電荷、電解液浸透量などを含むいくつかの指標を使用して、AS システムに対する RAS の影響を評価します。 3) 過剰および適切な濃度の残留アルミニウム塩の影響の内部メカニズムを調査します ( Al 加水分解種の分布の影響則を解析することにより、AS システムに RAS) を与えることができます。