Descubriendo la influencia del aluminio residual

Aug 05, 2023

Prensa de educación superior

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Crédito: Ziqi Zhao, Meng Li, Wansong Huang, Nuowei Guo, Qian Zhang

Dado que estudios anteriores han descuidado el mecanismo potencial de la diferencia en el contenido de aluminio que afecta el sistema de lodo activado, el equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Wuhan investigó las distribuciones morfológicas de las sales de aluminio residuales (RAS) y sus efectos sobre la eficiencia de eliminación del lodo activado. (AS) bajo diferentes concentraciones de PAC, y reveló los mecanismos internos de los efectos de las concentraciones excesivas y apropiadas de RAS en el sistema AS. Este trabajo mejoró la dominancia del RAS polimérico medio, formado bajo una dosis adecuada de PAC de 20 mg/L, mejoró los rendimientos de hidrofobicidad, floculación y sedimentación del AS, así como la actividad enzimática en las células del sistema de lodos, mejorando los principales contaminantes. Eficiencia de eliminación del sistema de tratamiento. Comparativamente, la composición de especies con monómero y dímero/polímero alto RAS como partes abrumadoras bajo una concentración de PAC sobredosificada de 55 mg/L dio como resultado una secreción excesiva de EPS con estructura de flóculos sueltos y una inhibición notoria de la actividad celular, lo que lleva al deterioro de Propiedades fisicoquímicas y biológicas del AS.

El método de lodos activados (AS) se ha utilizado ampliamente en sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales en todo el mundo debido a su sólida economía, excelente eficiencia de tratamiento y gran adaptabilidad a la aplicación práctica. Sin embargo, debido al creciente contenido de materias orgánicas en suspensión en las aguas residuales industriales, es necesario introducir métodos físicos y químicos como procesamiento auxiliar para el tratamiento biológico. Entre ellos, el proceso de coagulación-sedimentación, una tecnología de pretratamiento con las ventajas de una manipulación sencilla y rentabilidad. Sin embargo, cabe señalar que en las unidades de tratamiento biológico posteriores todavía queda una pequeña cantidad de sales metálicas.

Y los primeros estudios confirmaron que la acumulación a largo plazo del metal residual que ingresa al sistema AS afectaría negativamente las propiedades y la bioactividad del lodo, la estructura comunitaria de microorganismos y, a su vez, la eficiencia del tratamiento del sistema. Sin embargo, a medida que la investigación continuaba profundizándose, se descubrió que niveles bajos de metales tóxicos podían coordinarse con los EPS libremente disueltos secretados por las células. Se ilustra que la acumulación de metales dentro de un rango de concentración apropiado podría ser beneficiosa para ciertos aspectos de la EA. Sin embargo, pocos estudios han explorado exhaustivamente el mecanismo interno detrás de la diferencia en el contenido de Al y han evaluado la correlación entre varios parámetros físico-químicos y biológicos que influyen en las propiedades del AS.

Para llenar estos vacíos, investigadores de la Universidad Tecnológica de Wuhan exploraron exhaustivamente el mecanismo interno detrás de la diferencia en el contenido de Al y evaluaron la correlación entre varios parámetros físico-químicos y biológicos que influyen en las propiedades del AS. Este estudio titulado “Evaluación de los cambios en las propiedades de los lodos activados en el pretratamiento de aguas residuales industriales: papel de las especies hidrolizadas de aluminio residual con diferentes grados de polimerización” se publica en línea enFronteras de la ciencia e ingeniería ambientales en 2023.

En este estudio, el equipo de investigación exploró y analizó las siguientes cuestiones: 1) determinar la dosis de coagulante beneficiosa para la reacción a través de varios indicadores del efluente del reactor y AS. 2) evaluar las influencias de RAS en el sistema AS utilizando varios indicadores, incluido EPS, hidrofobicidad relativa, carga superficial, volumen de filtración de electrolitos, etc. 3) explorar los mecanismos internos de los efectos de las concentraciones excesivas y apropiadas de sales de aluminio residuales ( RAS) en el sistema AS mediante el análisis de la regla de influencia de la distribución de especies de hidrólisis de Al.

Basándose en el análisis de la distribución de especies de la hidrólisis de salmuera de aluminio, su estudio se centró en el efecto de diferentes concentraciones de RAS en el sistema AS en la unidad de tratamiento bioquímico posterior al pretratamiento de coagulación. Sus resultados mostraron que el RAS polimérico moderado formado con una dosis apropiada de PAC de 20 mg/L era dominante, estimulando la secreción de EPS y disminuyendo la carga superficial del lodo. Además, la mayor hidrofobicidad del AS y la neutralización de la carga superficial del lodo por las sales de Al dieron como resultado un mejor rendimiento de floculación y sedimentación, lo que mejoró la eficiencia de eliminación de los principales contaminantes del sistema de tratamiento. Comparativamente, la composición de especies con monómero y dímero/polímero alto RAS como partes abrumadoras bajo una concentración de PAC sobredosificada de 55 mg/L dio como resultado una secreción excesiva de EPS con estructura de flóculos sueltos y una inhibición notoria de la actividad celular, lo que lleva al deterioro de Propiedades fisicoquímicas y biológicas del AS.

Este estudio no solo revela la influencia de las distribuciones de especies hidrolizadas de RAS en las propiedades integrales de AS, que es muy relevante para la dosificación de Al, sino que también proporciona una referencia teórica para el control preciso de la dosificación de coagulante en el pretratamiento de aguas residuales industriales.

Fronteras de la ciencia y la ingeniería ambientales

10.1007/s11783-023-1675-3

Evaluación de los cambios en las propiedades de los lodos activados en el pretratamiento de aguas residuales industriales: papel de las especies hidrolizadas de aluminio residual con diferente grado de polimerización

15-jun-2023

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