|
Мелкие фракции бетонных отходов в качестве нового материала для обработки фосфорсодержащей сточной воды
Liu D., Zhu H., Wu K., et al. Fines isolated from waste concrete as a new material for the treatment of phosphorus wastewater. Environmental Science and Pollution Research, 2020, v. 27 (11), pp. 12539–12549.
Для удаления фосфора из сточной воды использовано порошкообразное цементное тесто. Адсорбционная емкость данного материала после термической модификации по фосфору составляет 31,2 мг/г. Механизм удаления фосфора включает выделение в водную фазу Ca (II) и OH- с поверхности цементного материала, гидролиз в щелочной среде соединений фосфора с образованием НРО42-, взаимодействие НРО42-с Ca (II) и водой с образованием брусита, осаждение брусита на поверхности цементного материала.
|
Извлечение энергии и биогенов из осадков сточных вод и навоза при анаэробном сбраживании с гидротермальной предварительной обработкой
Fang C., Huang R., Dykstra C. M., et al. Energy and nutrient recovery from sewage sludge and manure via anaerobic digestion with hydrothermal pretreatment. Environmental Science and Technology, 2020, v. 54 (2), pp. 1147–1156.
Предыдущими исследованиями показано увеличение образования биогаза при анаэробном сбраживании в результате предварительной низкотемпературной гидротермальной обработки. Исследованы показатели производства биогаза при анаэробном сбраживании осадков сточных вод и свиного навоза по схеме «гидротермальная обработка – анаэробное сбраживание». Отмечено увеличение производства биогаза из осадков сточных вод при минимальных изменениях показателей в случае свиного навоза. Продемонстрировано улучшение условий извлечения фосфора из дигестата и сброженного осадка сточных вод в результате предварительной обработки.
|
Инициируемое медью ускорение нитрификации в биологических скорых песочных фильтрах при производстве питьевой воды в результате пролиферации Nitrosomonas spp
Wagner F. B., Diwan V., Dechensne A., et al. Copper-induced stimulation of nitrification in biological rapid sand filters for drinking water production by proliferation of Nitrosomonas spp. Environmental Science and Technology, 2019, v. 53 (21), pp. 12433–12441.
Медь является кофактором аммоний-монооксигеназы, основного фермента, обусловливающего активность аммонийокисляющих прокариотов. Дозирование меди (менее 1 мкг/л) стимулировало удаление аммония в нитрифицирующих биофильтрах с низкой эффективностью нитрификации на трех промышленных станциях водоподготовки. В результате дозирования меди концентрация аммония на выходе фильтров снижалась с 0,18 до менее 0,01 мг(NH4–N)/л. Установлено увеличение в 10 раз (с исходных 1%) количества нитрификаторов аммонийокисляющих бактерий Nitrosomonas spp. При этом дозирование меди не оказывает влияния на функциональность скорых песочных фильтров.
|
Коагуляционная очистка природной воды, содержащей иодиды, с использованием FeCl3 в присутствии резорцинола ведет к образованию побочных йодированных продуктов коагуляции
Ding S., Deng Y., Li H., et al. Coagulation iodide-containing resorcinol solution or natural water with ferric chloride can produce iodinated coagulation byproducts. Environmental Science and Technology, 2019, v. 53 (21), pp. 12407–12415.
На примере резорцинола показано образование алифатических и ароматических побочных продуктов при коагуляционной очистке природной воды, содержащей йодиды, с использованием FeCl3, являющихся прекурсорами побочных продуктов обеззараживания воды при последующих хлорировании или хлораминировании. Механизм образования побочных продуктов коагуляции заключается в окислении йодидов ионами Fe (III) с образованием высокореакционных соединений йода, окисляющих резорцинол. В условиях эксперимента (характерные для природной воды содержания йодидов и резорцинола) концентрация побочных продуктов коагуляции достигала 12,5–32,5 мкг/л.
|
Рост кислородсодержащих фотогранул и их воздействие на биоактивность при обработке сточных вод без аэрации
Abouhend A .S., Milferstedt K., Hamelin J., et al. Growth progression of oxygenic photogranules and its impact on bioactivity for aeration-free wastewater treatment. Environmental Science and Technology, 2020, v. 54 (1), pp. 486–496.
Кислородсодержащие фотогранулы, представляющие собой сферические агрегаты, состоят из фото- и нефототрофных микроорганизмов и обеспечивают обработку сточных вод без аэрации. В реакторе соответствующей конструкции фотогранулы увеличиваются в количестве и размерах. Высказывается предположение, что рост фотогранул обусловлен изменением структуры фототрофного микробного сообщества и морфологии гранул. Отмечено сопровождение роста фотогранул увеличением количества нитчатых цианобактерий и уменьшением количества других фототрофных микроорганизмов. В гранулах диаметром свыше 3 мм начинает развиваться слоистая структура, в которой концентрический слой нитчатых цианобактерий охватывает нецианобактериальные агрегаты. Рост фотогранул непосредственно влияет на их способность выделять кислород. Наибольшая удельная скорость образования кислорода (О2) 21,9 мг/(г‧ч) летучих твердых веществ отмечена у фотогранул диаметром 0,5–1 мм. Доработка процесса стабильного роста фототрофной гранулированной биомассы обеспечит реализацию обработки сточных вод на основе самоаэрации.
|
Примеси в химических реагентах, применяемых в водоподготовке
Li X., Peng Y., Zhang D., et al. Residue analysis and risk assessment of harmful impurities for drinking water treatment chemicals. Jingshui Jishu (Water Purification Technology), 2020, v. 39 (1), pp. 6–12.
Обращается внимание на отсутствие нормативных данных по содержанию целого ряда примесей в химических реагентах, используемых в водоподготовке. В пробах химических реагентов 13 станций водоподготовки из различных городов КНР проанализировано присутствие в сульфате алюминия и сульфате аммония Ni, Sb, Se, Ag, пиридина и цианидов, а также Hg, Cr, Cd, Fe, Ni, Sb, Se, Ag и цианидов в гипохлорите натрия. Сделан вывод о необходимости регламентации содержания Sb, Se в сульфатах алюминия и аммония, а также Hg, Sb, Se в гипохлорите натрия.
|
Сравнительное исследование различных вейвлетных моделей искусственных нейронных сетей для прогнозирования количества образующихся на очистных сооружениях осадков сточных вод
Zeinolabedini M., Najafzadeh M. Comparative study of different wavelet-based neural network models to predict sewage sludge quantity in wastewater treatment plant. Environmental Monitoring and Assessment, 2019, v. 191 (3), pp. 163/1–163/25.
Вейвлетные модели искусственных нейронных сетей применены для прогнозирования количества ежедневно образующихся на очистных сооружениях осадков сточных вод. Исследования проведены в Университете современных технологий в г. Керман, Иран.
|
Экспериментальное исследование и математическое моделирование инактивации бактерий с использованием перманганата калия в качестве окислителя. Станция водоподготовки № 1 в г. Мешхед, Иран
Gheibi M., Emrani N., Eftekhari M., et al. Experimental and mathematical modeling for microbial removal using potassium permanganate as an oxidant – casr study: water treatment plant № 1, Mashad, Iran. Environmental Monitoring Assessment, 2019, v.191 (3), pp. 141/1–141/10.
Предварительное окисление воды проводят для частичного удаления органических веществ и инактивации микроорганизмов. На станции водоподготовки в г. Мешхед, Иран, для этой цели используют перманганат калия (для уменьшения образования тригалогенметанов). При расходе перманганата калия 0,5 мг/л происходит инактивация 80% Escherichia coli и 50% общих колиформных бактерий. Для оптимизации дозирования перманганата калия проведено интеллектуальное моделирование с генетическим алгоритмом. Для прогнозирования остаточного микробиологического загрязнения использована модель нормального распределения. Исследования проведены в Мешхедском университете им. Фирдуоси, Нейшабурском университете и Исламском университете Азад.
|
Дозирование Fe (II) в мембранный биореактор с керамической мембраной при обработке сточных вод. Удаление биогенов, микробное сообщество, загрязнение мембраны
Ren B., Li C., Zhang X., Zhang Z. Fe(II)-dosed ceramic membrane bioreactor for wastewater treatment: Nutrient removal, microbial community and membrane fouling analysis. Science of the Total Environment, 2019, v. 664, pp. 116–126.
Дозирование Fe (II) практикуют для снижения концентрации фосфора и уменьшения загрязнения полимерной мембраны в мембранном биореакторе. Аналогичный подход (дозирование Fe (II) при молярном соотношении Fe/Р 1:1 и 2:1 с частотой каждые двое суток) предпринят в биореакторе с керамической мембраной. Отмечено снижение концентрации общего фосфора на выходе реактора с исходных 10 до 0,18 мг/л. Содержание общего азота снизилось до 5,12 мг/л в сравнении с 7,72 мг/л в контрольном опыте. Количество аэробных денитрифицирующих бактерий Zoogloea при дозировании Fe (II) возрастает, в то же время количество бактерий Dechloromonas, Hyphomicrobium и Thauera (аноксидные денитрифицирующие бактерии), Nitrospira (нитрифицирующие бактерии), Candidatus Acccumulibacter (фосфораккумулирующие организмы) резко снижается. Отмечено снижение загрязнения керамической мембраны.
|
Инновационная стратегия индуцирования процесса Анаммокс в мембранном биореакторе при проведении частичной нитрификации
Ma Y., Wei D., Zhang X., et al. An innovative strategy for inducing Anammox from partial nitrification process in a membrane bioreactor. Journal of hazardous Materials, 2019, v. 379, pp. 120809.
Исследовано влияние дозирования CuO-наночастиц в систему частичной нитрификации в мембранном биореакторе. Установлено, что при концентрации наночастиц 5 мг/л инициируется процесс Анаммокс и возникает система автотрофного удаления азота. Количество бактерий Nitrosomonas достигает 13,73%, Сandidatus Kuenenia – увеличивается с 0,46 до 4,79%. При концентрации наночастиц 20 мг/л скорость удаления азота достигает 0,56 кг/(м3 сут). Дальнейшее увеличение концентрации наночастиц ведет к снижению скорости удаления азота. По мнению авторов, низкие концентрации CuO-наночастиц эффективно индуцируют процесс Анаммокс и способствуют выживанию анаммокс-бактерий.
|
|
