可持续的织废水整治使用纳米零价值进行有机去除和病原体无活化

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 织废水由于高有机负荷和病原体存在,造成了重大环境挑战.
• 现有的处理方法往往不能同时解决有机降解和微生物无活化问题.
• 新型纳米材料的开发对于有效和可持续的废水处理至关重要.

研究的目的:

• 开发和表征纳米零价 (nZVAl) 用于双功能织废水处理.
• 优化nZVAl的操作参数,以消除化学氧气需求 (COD) 和颜色.
• 评估nZVAl对常见的织废水病原体的抗菌疗效.

主要方法:

• 纳米粒子合成和表征 (平均直径40nm).
• 回归分析以确定最佳治疗条件 (pH,剂量,接触时间,速度).
• 响应表面方法 (RSM) 用于模型验证和抗菌检测,针对金黄色葡萄球菌,细菌细菌,Klebsiella pneumoniae和Pseudomonas aeruginosa.

主要成果:

• 在最佳条件下,可实现78%的COD降解和68%的色彩去除.
• RSM分析显示,预测和实验结果之间存在很高的相关性 (R2 = 0.974).
• nZVAl表现出显著的抗菌活性,最小抑制度 (MIC) 范围为1500至2500μg/L,实现99%的细菌减少.

结论:

• nZVAl是用于织废水处理的高效双功能剂,将先进的氧化过程 (AOP) 与抗菌作用相结合.
• 开发的治疗方法具有成本效益 ($9.84 ± 1.76/m3),比芬顿系统便宜35%,并且可扩展.
• nZVAl为全球织废水市场提供可持续和合规的替代品,符合监管标准.