Svelare l'influenza dell'alluminio residuo

Aug 05, 2023

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

Dato che studi precedenti hanno trascurato il potenziale meccanismo della differenza nel contenuto di alluminio che influenza il sistema dei fanghi attivi, il gruppo di ricerca dell'Università di Tecnologia di Wuhan ha studiato le distribuzioni morfologiche dei sali residui di alluminio (RAS) e i loro effetti sull'efficienza di rimozione dei fanghi attivi (AS) con diverse concentrazioni di PAC e ha rivelato i meccanismi interni degli effetti delle concentrazioni eccessive e appropriate di RAS sul sistema AS. Questo lavoro ha migliorato la dominanza del RAS polimerico medio, formato con una dose appropriata di PAC di 20 mg/L, ha migliorato le prestazioni di idrofobicità, flocculazione e sedimentazione dell'AS, nonché l'attività enzimatica nelle cellule nel sistema dei fanghi, migliorando i principali inquinanti efficienza di rimozione del sistema di trattamento. Comparativamente, la composizione delle specie con monomero e dimero/RAS ad alto polimero come parti preponderanti sotto una concentrazione di PAC sovradosata di 55 mg/L ha provocato un'eccessiva secrezione di EPS con struttura a fiocchi sciolti e una cospicua inibizione dell'attività cellulare, portando al deterioramento di proprietà fisico-chimiche e biologiche dell'AS.

Il metodo a fanghi attivi (AS) è stato ampiamente utilizzato nei sistemi di trattamento delle acque reflue industriali in tutto il mondo grazie alla sua forte economia, all'eccellente efficienza di trattamento e alla forte adattabilità all'applicazione pratica. Tuttavia, a causa del crescente contenuto di sostanze organiche sospese nelle acque reflue industriali, è necessario introdurre metodi fisici e chimici come trattamenti ausiliari per il trattamento biologico. Tra questi, il processo di coagulazione-sedimentazione, una tecnologia di pretrattamento con i vantaggi di una semplice manipolazione e di un buon rapporto costo-efficacia. Vale però la pena notare che nelle successive unità di trattamento biologico rimane ancora una piccola quantità di sali metallici.

E i primi studi hanno confermato che l’accumulo a lungo termine del metallo residuo che entra nel sistema AS influenzerebbe negativamente le proprietà e la bioattività dei fanghi, la struttura della comunità di microrganismi e, di conseguenza, l’efficienza del trattamento del sistema. Tuttavia, man mano che la ricerca continuava ad approfondire, si scoprì che bassi livelli di metalli tossici potevano coordinarsi con l’EPS liberamente disciolto secreto dalle cellule. È dimostrato che l'accumulo di metalli entro un intervallo di concentrazione appropriato potrebbe essere vantaggioso per alcuni aspetti dell'AS. Tuttavia, pochi studi hanno esplorato in modo completo il meccanismo interno dietro la differenza nei contenuti di Al e valutato la correlazione tra vari parametri fisico-chimici e biologici che influenzano le proprietà dell’AS.

Per colmare queste lacune, i ricercatori dell’Università di Tecnologia di Wuhan hanno esplorato in modo completo il meccanismo interno dietro la differenza nei contenuti di Al e valutato la correlazione tra vari parametri fisico-chimici e biologici che influenzano le proprietà dell’AS. Questo studio intitolato “Valutazione dei cambiamenti delle proprietà dei fanghi attivi nel pretrattamento delle acque reflue industriali: ruolo delle specie idrolizzate di alluminio residuo con diverso grado di polimerizzazione” è pubblicato online suFrontiere delle scienze e dell’ingegneria ambientale nel 2023.

In questo studio, il gruppo di ricerca ha esplorato e analizzato le seguenti domande: 1) determinare il dosaggio del coagulante utile alla reazione attraverso vari indicatori dell'effluente del reattore e dell'AS. 2) valutare le influenze del RAS sul sistema AS utilizzando diversi indicatori, tra cui EPS, idrofobicità relativa, carica superficiale, volume di infiltrazioni di elettroliti, ecc. 3) esplorare i meccanismi interni degli effetti delle concentrazioni eccessive e appropriate di sali di alluminio residui ( RAS) sul sistema AS attraverso l'analisi della regola di influenza della distribuzione delle specie di idrolisi dell'Al.