飲料水資源におけるAulacoseira granulataの開花に対する緊急対応技術: 酸化前 強化凝固とメカニズム

科学分野:

• 環境科学 環境科学
• 浄水 浄水処理について
• 微生物学 微生物学とは

背景:

• ユートロフィケーションは,Aulacoseira granulataの冬の開花につながり,飲料水の品質と処理プロセスに影響を与えます.
• 西江川の2024年の噴水により,水道設備の運行が混乱し,濾過器の効率と従来の処理の効果が低下した.
• 藻類の高密度とクロロフィルA濃度は,安全な飲料水を確保するために高度な処理戦略を必要とします.

研究 の 目的:

• Aulacoseira granulataの開花を制御するための,酸化前結合凝固プロセスを評価する.
• 凝固効率に対する藻の密度とpHの影響を分析することによって,治療戦略を最適化する.
• 有害な消毒副産物を最小限に抑えながら,藻類を除去するための生物互換性のある効果的な方法を開発する.

主な方法:

• 前酸化 (NaClO) と凝固 (PAC,キサンタンガム - XG) プロセスを評価するバッチ実験を実施しました.
• マルチスケールの特徴付けが利用されました:ゼータポテンシャル,EEM光,FTIR,XPS,およびフラックイメージング.
• 異なる藻密度 (10^5〜10^7細胞/L) と初期pH (8.0〜8.5) の影響を調査した.

主要な成果:

• 最適の三元システム (NaClO-PAC-XG) は,クロロフィール-aの除去を>95%達成し,残りの藻類を1408細胞/Lに減少させた.
• このシステムは,高密度 (10^6-10^7細胞/L) で>95%の藻類除去を維持し,トリハロメタン (THM) を<8μg/Lに制限しました.
• 最適化されたpH (7.5-8.0) は,PACのみの除去を38.18%改善し,アルカリ状態での凝固問題を克服しました.

結論:

• NaClO-PAC-XGシステムは,伝統的な方法 (例えば,PAC-PAM) に優れ,生物互換性のある代替案を提供し,藻類の咲きを効果的に制御します.
• 機械学的洞察は,NaClOが藻類細胞とEPSを破壊し,XGが花束の構造と定着性を強化することを明らかにしています.
• この研究は,Aulacoseira granulataの開花に対する飲料水処理耐性を向上させるための検証済みの解決策を提供します.