Mikroplastik işlemler, en yaygın ve zor-ya dakansız kirleticilerden biri olarak ortaya çıktı. Bu dakika plastik parçaları, tipik olarak 5 milimetreden daha küçük, endüstriyel granüller, ve daha büyük plastik parçalar, ve hatta uzak kutup buz çekirdeği, geniş bir dizi kaynaktan gelen -kozmetik ve kişisel bakım ürünleri, sentetik kıyafetler fiberler, lastik aşınma, endüstriyel granüller, ve daha büyük plastik toz parçaları, çevrede salıverildi.

Geleneksel kum filtrasyon gibi geleneksel su arıtma süreçleri, mezunlarla koagülasyon ve flokülasyon ile birlikte tasarlanmamıştır. Küçük boyutları ve düşük yoğunlukları, birçok parçacığın standart filtreler ve clarifier yoluyla geçmelerine izin verir, genellikle 100 mikrometers için% 70'in altında geri yükleme oranları elde eder. Sonuç olarak, mikroplastiklerin seçici olarak ortadan kaldırılabilir bir araştırma ve geliştirme alanı haline gelebileceği yenilikçi yaklaşımlar.

Mikroplastikleri ve Sedimentasyonlarını Anlamak

Sedimentasyon, 1-100 μm büyüklüğündeki hız artışlarını gösteren Stokes yasasının terminali ile sabitlenebilir.Ayrıca, mikroplastiklerin karesi ile hız artışlarını gösteren bir birim işlemidir: yüksek çözünürlükte (0.9-1.5 g/cm3) sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sıkılır ve düzensiz şekiller ve yüzey özellikleri ve yüzey özellikleri ve düzensiz şekiller ve yüzey özellikleri, 1-100 μm büyüklüğü son derece yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaştır - yüksek çözünürlükte.

Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için, yenilikçi seditasyon parçacığın özelliklerini (boyut, yoğunluk, yüzey şarj) değiştirmek veya yerleşmeyi hızlandırmak ve geliştirmek için dış kuvvetler uygulamak için yaklaşımlardır.

Mikroplastiklerin Türleri ve Kaynağı

Mikroplastikler iki geniş kategoriye girer: birincil ve ikincil. Birincil mikroplastikler belirli kullanımlar için mikroskobik boyutlarda üretilmektedir - ekseçlerde, plastik enjeksiyon için plastik dolumlar ve fiberler, sentetik tekstillerden (PS), polivinil klorür (IP), poliamid (PA) ve polyesterlerden kaynaklanan (PE) ve plastik parçalardan daha az miktarda plastik parçalar halinde, çevrede veya plastik parçalara yakın olan ısıtılır.

Konvansiyonel Sedimentasyonda Meydan Meydanlar

Konvansiyonel su tedavisi, koagülasyon (ücretli) ve flocculation (kahkamet) daha büyük, dönüştürülebilir floklar oluşturmak için uygundur.Bu, çamur ve organik madde için iyi çalışırken, mikroplastikler coagulant talep için rekabet yaratır.

Yenilikçi Sedimentasyon Teknikleri

Yeni bir seditasyon tekniği özellikle mikroplastikleri hedef almak için geliştirildi. Bu yöntemler gelişmiş flocculation, manyetik ayırma, balter, elektrokoagülasyon ve biyo-yakıtların kullanımı. Her yaklaşım mikroplastiklerin doğal olarak yerleşmesini engelleyen fiziksel ve kimyasal engelleri aşmak için tasarlanmıştır.

Roman Coagulants kullanarak gelişmiş Flocculation

Flocculation, geleneksel mezunların veya ferric tuzlarının ötesine geçer. Uzman koagulantların eki -poliacrylamid türlerini, chitosan (a biopolimerikleri crustacean kabukları), poliDADMAC ve bitki bazlı flokülatörler (örneğin, chitosan- mikroplastikler, radonik olmayan bir mikro kaldırma sistemi ile birlikte çalışır.

Biyodegradable koagulantlar özellikle ikincil kirliliğin minicik olması için caziptir. Chitosan, balıktan gelen atıklardan elde edilen, geniş bir pH aralığı üzerinde toksik olmayan ve etkilidir. asitli koşullarda, düşük maliyetle donatılmış mikroplastik yüzeylerde üretilir.

Faktörler Büyüyü Geliştirmek

  • [FONT:0)Coagulant tipi ve doz: Metal tuzlar düşük zeta potansiyeli nedeniyle mikroplastikler için daha yüksek doz gerektirir; organik polimerler daha düşük dozlarda daha verimlidir.
  • [FONT=0)Mixing yoğunluk:[Dönetici:[Dönetici:0) Hızlı karıştırılmış başlangıçlar, yavaş flokülasyon büyüme teşvik eder. Aşırı iterleri kırabilir.
  • [FONT:0]pH ve iyonik güç: Fiyon ve şarj tarafsızlaştırma son derece pH bağımlıdır; optimum koşullar polimer tipi tarafından değişir.
  • [FONT:0) NOM'nin Öngörü: Organik maddeye sahip olmak kimyasal talep edebilir; pre-ozonasyon yardımcı olabilir.

Fonksiyonelleştirilmiş Nanopartiküllerle Manyetik Sedimentasyon

Manyetik seherasyon, manyetik partiküllere bağlı olarak, elektroplastik veya polimerlere hızla ayrı mikroplastikler sağlar.Internalal sempozyumlar (Fe3O4 veya ⁇ -Fe2O3 nanopartiküller - seçici bir kimyasal veya polimer ile kaplıdır, mikroplastikler, ortak kaplamalar, ya da silikonlu yüzeylere bağlayıcı olan yüzeyler, yumuşak metaller ile yüksek çözünürlükte bir manyetik diskoparatör ile bağlanırlar.

Manyetik sedisyon birkaç avantaj sunar: hızlı işlem (saat yerine dakikalar), yüksek kaldırma efficileri 1 μm kadar küçük partiküller için% 95'i ve minimum kimyasal kesme üretimi sunar, çünkü manyetik partiküller mikroplastikler reaktif ve yeniden kullanılabilir hale getirilebilir. Rejenerasyon genellikle 0,5'lik bir dozda ehren veya organik bir silikonun altında yıkamayı içerir. Örneğin, Fe3O4 nanopartiküller, polietik tedavi için yüksek çözünürlükte %99'luk bir tedavi için yüksek çözünürlükte kalır.

Mikrosand veya Dense Media ile Topasted Flocculation

Toplanan flocculation, yüksek hacimli bir malzeme ekleyerek sedisyon hızlandırıyor (örneğin, mikrosand, magnetite, veya zemin cam) bu, flokasyonlar için ağırlıklı bir temel olarak hareket ediyor, genellikle 50-150 μm, flokülasyon sırasındaki flocsiyon yapısına dahil edilir.

Mikroplastik-eğlenen toplarız, yüksek çözünürlükte (p) ve bir polimer dozlanır, mikropartiküller ve polipropilen ve polipropilen fiberler için enjeksiyonlar yapılır, 15-30 dakika içinde mikroplastikler dahil edilir. Hızlı yerleşmeden sonra (3-8 m/h), mikro sefilli ve geri dönüştürülmüş mikroplozların ve politoksitlerin regresyona ihtiyacı olan mikrobiyasyonlar için incelenebilirlik sağlar.

Mikroplastikler için elektrokoagülasyon

Elektrokoagülasyon (EC), bir flotasyon aşamasına kadar doğrudan geçerli olan bir akımı kullanır, çünkü arsacıklı elektrotlar (aluminum veya demir) bir araya getiren metal hidroküreler oluşturur.

EC'de mikroplastikler için son araştırma, PE, PP ve PS partikülleri için% 85-99 oranında geri yükleme oranını gösteriyor. parametreler - şu anda yoğunluk, elektrotplastikler ve tedavi süresi - örneğin, pH 6.5 ve 5 mA /cm2 15 dakika boyunca, alüminyum elektroplastikler sentetik atıksu ile% 97 oranında kaldırıldı. EC hidroksit ve mikroplastikler; susayabilirken, su kullanımı için en iyi şekilde optimize edilebilir.

Bio-Baseds ve Natural Flocculants

Bitki-derived flokülatörler ve mikroplastikler ile komplekstir, karboxy Medeni de söz verdi. Örneğin, ağaç barklarından çıkarılan ve mikrofiberler için birik veya katonikdir ve mikroplastikler ile karmaşıklaşılabilir.Bir başka yaklaşım: bakteriyi kullanarak, bakteriyi kullanarak yumuşak hücreli ve xanthan dişsiz bir şekilde iyileştirmeye ihtiyaç duyar.

Yenilikçi Sedimentasyon Yöntemlerinin Avantajları

Membran filtrasyon (MF, UF) veya gelişmiş oxidasyon ile karşılaştırıldığında, yenilikçi seditasyon teknikleri özellikle enerji ve kimyasal maliyetlerin kritik olduğu büyük hacimli tedavi için farklı faydalar sunar.

  • [FONT:0]Cost-t-tamamlık:[Dönetici veya toplanmamış sistemler için Enerji genellikle yüksek basınçlı membran proseslerinden daha düşük ve birçok koagulantlar ucuz veya atıklardan kaynaklanır (chitosan).
  • [FONT:0)Enerji verimliliği: [DÜDÜT:1] Low-head pompalar ve manyetik anahtarlar membran pompalarından veya UV reaktörlerinden daha az enerji tüketiyor. EC enerji tüketimi ( ⁇ 1 kWh/m3) UF ile rekabetçidir.
  • [FONT=0)Dedüklenen kimyasal ayak izi:[Dönetici:[Dönetici:0) Manyetik sedisyon, yeniden kullanılabilir olan temel manyetik partiküller kullanır, minimizleme çamuru. Electrocoagulation, yerinde kimyasal taşıma ve depolamayı ortadan kaldırır. Bio-flocculants biyodegradable.
  • Geniş bir boyut aralığı için yüksek kaldırma verimliliği: membranlar% 99.9 elde edebilirken, mikroplastikler tarafından foulinge eğilimlidir. Gelişmiş seditasyon, uygun optimizasyonla parçacıkları kaldırabilir.
  • [FONT:0)Rease of retrofitting:[Dönetici: Topasted ve manyetik sistemler, büyük sivil eserler olmadan mevcut basinlerde kurulabilir, sermaye harcamalarını azaltır.

Meydanlar ve Sınırlar

Tek bir yöntem evrensel bir gümüş mermi değildir. Önemli engeller yaygın kabul edilmeden önce kalır.

Scalability and Throughput

HGMS'nin kullanımı küçük akışlar için iyi çalışır (pilot 10 m3/h'ye kadar ölçeklenir). belediye tedavi bitkileri (örneğin, 100.000 m3/d), manyetik matris boyutu yasaklanır ve sık temizlik ihtiyacı daha ölçeklenebilir, ancak mikrosand geri dönüşüm karmaşıklığı ekliyor. EC, lineer olarak akışla ölçeklenebilir.

Sludge Management

Tüm seditasyon süreçleri mikroplastik içeren çamur üretir. Geleneksel bitkilerde, çamur sık sık sık sindirilir veya sulanır ve toprak dolu topraklar, kontraseptifler, ancak mikroplastikler enerji yoğundur. Manyetik çamuru manyetik partikülleri kurtarmak için işlenebilir ve mikroplastikleri konsantre olabilir, ancak bu da biyo-fazlardan gelen mikroplastikler anaerobik sindirim için uygun olabilir.

Nanopartikül Toksiklik ve Çevre Kaderi

Mühendisli nanopartiküller (Fe3O4, nZVI) nanoparçacık deşarj için kaygılar ortaya koyarken, çoğu çalışma düşük demir oksit toksisitesi gösterirken, kronik maruz kalma etkileri bilinmemektedir. Manyetik parçacıklar tamamen iyileşmezse kirleticiler haline gelebilir.

NOM ve Co-Contaminants

Doğal organik madde, koagulant veya manyetik partikül bağlayıcı siteleri için rekabet edebilir, geri yükleme verimliliğini azaltır. Ön değerlendirme veya ozonasyon kısmen o oksite NOM yardımcı olabilir, ancak mikroplastiklere mal olabilir, tek bir anlamda faydalı olabilir, ancak kesme veriminin toksisitesi artar.

Vaka Çalışmaları ve Gerçek Dünya Uygulamaları

Birkaç pilot ve gösteri projesi yenilikçi sedisyonun fizibilitesini göstermektedir.

İsveç Bitkileri'nde Topasted Flocculation in a Sweden Plant

2022 yılında, Malmö'de bir belediye su arıtma tesisi, İsveç bir Actiflo Carbo sistemini mikroplastik geri yükleme için tozlu aktif karbon ile test etti. Bitki% 60 m3/h of secondary effluent and anonik klorür (20 mg/L) ve anonik polimer (1 mg/L) artı mikrosand, polietilen hidrojenlerin çıkarılması %90'ı aştı ve toplam mikroplastikler (%<1 mm) 8.4 tarafından azaltıldı.

Japonya'da Manyetik Sedimentasyon Pilotu

Osaka Belediye Suworks Bürosu, 10 m3/h'nin bir akışıyla işbirliği yaptı. -Mato Nehri'nden mikroplastik içeren bir kare HGMS'yi kentsel runoff'tan elde etti. Fe3O4 nanopartiküller (0.3 g/L) s. Manyetik partiküller ile kaplıydı, oleik asitle birlikte % 03/h. Bir kare-pole HGMS'yi çelik yömürücüklerden% 95-98 mikroplastikden yakaladı.

Tekstil Atıksu (India)'da Elektrokoagülasyon

Tiruppur'da bir tekstil değirmeni, Hindistan, 200 m3/d elektrokoagülasyon ünitesini boyalar ve mikrofiberleri iş dışı için, 15 A, 30 V, 5 dakika tutma, polyester elyafların kaldırılması (10-100 μm)% 91'e ulaştı.

Future Research

Laboratuvar yenilikleri ve tam ölçekli kabul arasındaki boşlukları köprülemek için, araştırma çabaları odaklanmıştır:

  • [FONT=0]Hybrid sistemleri: [Dönetici: 0,4][/FONT=0))))) Manyetik veya toplanmış medya ile sinerji elde etmek için flocculation. Örneğin, manyetik yakalama hızları daha da yüksek hale getirerek takip edilen küçük agresyon oluşturmak için.
  • [FONT:0)Automated Optimizasyon: [Dönetici: [Dönetici: 0,3] Kimyasal doz, karıştıran ve manyetik alan gücünü etkileyen mikroplastik konsantrasyon ve kompozisyona dayanan makine öğrenme modelleri.
  • [FONT=0)Nanoparticle tasarımı:[Döneticileri belirli polimerler için seçici kaplamalar ile manyetik partiküller oluşturmak (örneğin, PE için Hidrofobik, PET için katonik) kurtarmayı geliştirmek.
  • [FONT:0)Yaşam döngüsü değerlendirmesi:[Dönemli çalışmalar, enerji, kimyasal ve çevresel ayak izlerinin yanı sıra, tam tedavi treninde, ceza emri dahil olmak üzere tüm yöntemin üzerinde karşılaştırmak.
  • [FONT:0)In-situ izleme:[Dönetici:[Dönetici:0) Mikroplastik konsantrasyon ve boyut dağılımını sürekli olarak ölçme performansı doğrulamak için ölçebilecek sensörler geliştirmek.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Su kaynaklarındaki mikroplastik kirliliği yenilikçi, pratik ve maliyet verimli çözümler talep ediyor. Tek bir seditasyon yaklaşımı tüm zorlukları çözmüş, gelişmiş flokülasyon, manyetik seditasyon, toplanabilir flocculation, elektrokoagülasyon ve biyo-flokülatörler, bu içme teknolojileri için şimdiye kadar mikroplastik maliyetlerin düşük yerleşme hızını ortadan kaldırmak için farklı fiziksel-kimyasal mekanizmaların üstesinden gelmek için teşvik ediyor.

Daha fazla okuma için, [FONTD:0) UNICEF, içme suyunda mikroplastikler üzerine özetle ilgili olarak , [[Avrupa Komisyonu'nun mikroplastikler üzerinde araştırmasını yayınlar[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) ve DÖRTÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜSÜŞÜNÜŞÜNÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ