先进的氧化工艺/凝固与膜蒸 (AOP/Coag-MD) 结合,以有效回收氨:阐明生物污染控制性能和机制

科学领域:

• 环境科学与工程环境科学与工程
• 水处理技术水处理技术
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 生物污染严重阻碍了膜蒸 (MD) 的效率和商业可行性,因为人们对其形成和控制的理解不足.
• 有效控制生物污染对于推进资源回收过程中的膜技术至关重要.

研究的目的:

• 开发和评估一种先进的氧化过程 (AOP) /凝固合膜蒸 (Coag-MD) 系统,用于氨回收.
• 研究AOP在破坏生物污染成分和改变微生物群落中的机制.
• 了解在膜系统中对自由基攻击的微生物反应.

主要方法:

• 将先进的氧化过程 (AOP) 与凝固和膜蒸 (MD) 结合起来.
• 使用过氧硫酸盐 (PMS) 产生硫酸盐和基激素用于氧化处理.
• 采用光学连贯断层扫描 (OCT) 和共聚焦激光扫描显微镜 (CLSM) 进行现场生物膜监测.
• 使用16S rRNA测序和基因和基因组的京都百科全书 (KEGG) 途径分析分析微生物社区的转变.

主要成果:

• AOP/Coag-MD系统实现了94.1%的高氨回收率.
• AOP有效地破坏和降解细胞外聚合物 (EPS) 和可溶微生物产品 (SMP),包括酸和酸类蛋白质.
• 氧化治疗改变了微生物社区结构,Firmicutes成为主导,并揭示了微生物对自由基反应的机制.

结论:

• 拟议的AOP/Coag-MD系统显示出有效的氨回收和生物污染控制的巨大潜力.
• 这项研究为AOPs在缓解膜污染方面的微生物学影响提供了新的见解.
• 这些发现扩大了AOP在环境资源回收和微生物命运研究中的应用范围.