新工艺可操控活性污泥脱水过程中的凝胶污染

  获得新进展，提出了一种新式原位紫外/电氧化（UV/E-Cl）辅佐正向浸透工艺，可用于在活性污泥脱水过程中针对性操控凝胶状膜污染。相关效果宣布在《天然-通讯》。

  在我国，活性污泥作为生物废污水处理过程中不可避免的副产品，其年产量已增加至约6000万吨，且含水率超越95%。这一现象引发了对其所需土地占用面积及相关环境危险的殷切重视。脱水通常是低碳处置及后续活性污泥办理的第一步。与传统脱水办法比较，正向浸透因其比较来说较低的能耗、更好的出水质量以及优异的水通量稳定性，在脱水使用中展现出明显潜力。但是，正向浸透脱水功率不可避免地遭到膜污染的约束，尤其是活性污泥中具有高水合胶体特性的胞外聚合物（EPS）引起的凝胶污染。研讨标明，EPS中的蛋白质和多糖是凝胶层构成的重要的条件。虽然已探究了比如超声波、膜改性和化学添加剂等战略，但这一些办法存在工艺复杂性、连续性差以及较高的运转本钱等问题。此外，因为这些技能对蛋白质和多糖的非特异性靶向效果，其功率或许不如预期。

  凝胶污染是废活性污泥正向浸透脱水过程中的首要限速要素。本研讨提出了一种新式正向浸透体系，该体系经过动态反向氯离子辅佐驱动的原位紫外/电氧化，完成活性污泥的一起调度和脱水。该体系表现出优异的过滤功能，水通量到达对照组的614%，过滤阻力降低了数个数量级，这首要归因于对胞外聚合物中蛋白质和多糖组分的针对性损坏。密度泛函理论模仿标明，蛋白质与多糖的相互效果倾向于特定的线性构型，然后驱动交联网络的构成。

  本研讨供给了定量热力学依据，标明网络孔隙周围水分子状况从结合水向自在水的改变主导了凝胶污染的缓解，化学势改变占过滤阻力的90.71%。

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