産業排水前処理中の活性汚泥の性質に及ぼす残留アルミニウム加水分解種の影響

2023年8月30日

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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きたことを考慮して、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、活性汚泥の除去効率に対するそれらの影響を調査しました。異なる PAC 濃度の下で汚泥 (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。

この論文はジャーナル「Frontiers of Environmental Science & Engineering」に掲載される。

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。

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、産業排水中の有機懸濁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および化学的手法を導入する必要があります。

その中には、簡単な操作と費用対効果の利点を備えた前処理技術である凝集沈殿プロセスがあります。 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。

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、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。

この研究で、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。

彼らの研究は、アルミニウムブラインの加水分解の種分布の分析に基づいて、凝固前処理後の生化学処理ユニットにおける AS システムに対するさまざまな RAS 濃度の影響に焦点を当てました。 彼らの結果は、20 mg/L の適切な PAC 用量で形成された中程度のポリマー RAS が優勢であり、EPS の分泌を刺激し、汚泥の表面電荷を減少させることを示しました。