산업 폐수 처리 전의 활성 슬러지 특성에 대한 잔류 알루미늄 가수분해 종이 미치는 영향

2023년 8월 30일

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이전 연구에서 활성 슬러지 시스템에 영향을 미치는 알루미늄 함량 차이의 잠재적인 메커니즘을 무시했다는 점을 고려하여 우한 공과대학 연구팀은 잔류 알루미늄 염(RAS)의 형태 분포와 활성 슬러지 제거 효율에 미치는 영향을 조사했습니다. 다양한 PAC 농도 하에서 슬러지(AS)를 분석하고 AS 시스템에 대한 과도하고 적절한 RAS 농도의 영향에 대한 내부 메커니즘을 밝혔습니다.

이 논문은 Frontiers of Environmental Science & Engineering 저널에 게재되었습니다.

이 연구는 20 mg/L의 적절한 PAC 용량에서 형성된 중간 고분자 RAS의 우세를 개선하여 AS의 소수성, 응집 및 침전 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 슬러지 시스템 내 세포의 효소 활성을 향상시켜 주요 오염 물질을 개선했습니다. 처리 시스템의 제거 효율.

활성 슬러지(AS) 공법은 강력한 경제성, 우수한 처리 효율성 및 실제 적용에 대한 강력한 적응성으로 인해 전 세계적으로 산업 폐수 처리 시스템에 광범위하게 활용되어 왔습니다. 그러나 산업폐수 중 유기부유물질의 함량이 증가함에 따라 생물학적 처리를 위한 보조처리로서 물리적, 화학적 방법이 도입되어야 한다.

그 중에는 조작이 간편하고 경제성이 뛰어난 전처리 기술인 응고-침전 공정이 있다. 그러나 후속 생물학적 처리 장치에는 소수의 금속염이 여전히 남아 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

초기 연구에서는 AS 시스템에 유입되는 잔류 금속의 장기간 축적이 슬러지의 특성과 생활성, 미생물의 군집 구조, 그리고 결과적으로 시스템 처리 효율성에 부정적인 영향을 미칠 수 있음이 확인되었습니다. 그럼에도 불구하고 연구가 계속 심화됨에 따라 낮은 수준의 독성 금속이 세포에서 분비되는 자유롭게 용해되는 EPS와 조화를 이룰 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

적절한 농도 범위 내에서 금속을 축적하면 AS의 특정 측면에 도움이 될 수 있다는 것이 설명되어 있습니다. 그러나 Al 함량의 차이 뒤에 숨은 내부 메커니즘을 포괄적으로 조사하고 AS 특성에 영향을 미치는 다양한 물리 화학적 및 생물학적 매개 변수 간의 상관 관계를 평가한 연구는 거의 없습니다.

이러한 격차를 메우기 위해 우한 공과대학(Wuhan University of Technology)의 연구자들은 Al 함량의 차이 뒤에 있는 내부 메커니즘을 포괄적으로 조사하고 AS 특성에 영향을 미치는 다양한 물리화학적 및 생물학적 매개변수 간의 상관 관계를 평가했습니다.

본 연구에서 연구팀은 다음과 같은 질문을 탐색하고 분석했다. 1) 반응기 유출수와 AS의 다양한 지표를 통해 반응에 유익한 응집제 투입량을 결정한다. 2) EPS, 상대 소수성, 표면 전하, 전해질 누출량 등을 포함한 여러 지표를 사용하여 AS 시스템에 대한 RAS의 영향을 평가합니다. 3) 잔류 알루미늄염의 과도하고 적절한 농도가 미치는 영향의 내부 메커니즘을 탐색합니다( RAS)를 Al 가수분해 종 분포의 영향 규칙 분석을 통해 AS 시스템에 적용합니다.

알루미늄 염수 가수분해의 종 분포 분석을 기반으로, 그들의 연구는 응고 전처리 후 후속 생화학적 처리 장치에서 AS 시스템에 대한 다양한 RAS 농도의 영향에 중점을 두었습니다. 그들의 결과는 20mg/L의 적절한 PAC 용량에서 형성된 적당한 고분자 RAS가 지배적이며 EPS 분비를 자극하고 슬러지의 표면 전하를 감소시키는 것으로 나타났습니다.