El agua es un recurso no renovable y esencial para el desarrollo sostenible de la sociedad. Con el desarrollo de la urbanización y el avance de la industrialización, cada vez más contaminantes difíciles de eliminar ingresan al medio ambiente, causando daños y, en última instancia, afectando la salud humana.
Tras un largo periodo de uso, se ha demostrado que los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales no logran eliminar completamente los contaminantes existentes. Por lo tanto, la investigación y el desarrollo de tecnologías de tratamiento nuevas y eficaces constituyen las principales prioridades en la actualidad.
MicrobianoLa tecnología de inmovilización ha captado la atención de numerosos investigadores nacionales e internacionales debido a sus ventajas, tales como un buen control de la contaminación, una alta tasa de enriquecimiento de bacterias dominantes, una elevada actividad microbiana, una fuerte resistencia a la interferencia ambiental, un bajo costo económico y la posibilidad de reutilización. Con el desarrollo de la tecnología, los microorganismos capaces de degradar la contaminación se han utilizado ampliamente en el tratamiento de aguas residuales.
Se espera ampliamente que el tratamiento de aguas residuales, la "tecnología negra" microbiana, se convierta en una tecnología muy prometedora.
Cuerpos de agua negros y malolientes, aguas residuales industriales y domésticas fluyen libremente... Pero si se introducen diferentes microorganismos en estos cuerpos de agua, un charco de agua estancada rápidamente "cobrará vida" y volverá a formar un ecosistema equilibrado.
A partir de entonces, descomponedores, productores y consumidores comienzan a trabajar juntos; los contaminantes en las aguas residuales también se convierten en alimento para "otros", y se forma una cadena alimentaria, creando un ecosistema de red de cadenas alimentarias entrecruzadas.
En este sistema, los contaminantes orgánicos en el agua no son solodegradado y purificadopor bacterias y hongos, pero los productos finales de su degradación, utilizando energía solar como energía inicial, participan en el proceso metabólico en la red alimentaria y finalmente se transforman en cultivos acuáticos, peces, camarones, productos de vida como mejillones, gansos y patos mantienen el equilibrio ecológico integral del cuerpo de agua a través de la circulación, y las aguas residuales se vuelven claras... Esta no es una visión hermosa, sino una escena real.
La contaminación del agua, que generalmente se refiere al deterioro de la calidad del agua causado por razones humanas, reduce su valor de uso. Los principales contaminantes son los residuos sólidos, la materia orgánica aeróbica, la materia orgánica refractaria, los metales pesados, los nutrientes de las plantas, los ácidos, los álcalis, las sustancias derivadas del petróleo y otras sustancias químicas.
Actualmente, las tecnologías tradicionales de tratamiento de aguas residuales incluyen principalmente métodos físicos como la sedimentación por gravedad, la coagulación, la flotación, la separación por fuerza centrífuga, la separación magnética y otros métodos físicos para separar contaminantes insolubles, así como la neutralización ácido-base, la precipitación química, la reducción por oxidación, la desinfección química y física de contaminantes y la tecnología de conversión química. Además, la tecnología de separación físico-química de contaminantes disueltos mediante métodos como la adsorción, el intercambio iónico, la separación por membranas, la evaporación y la congelación, entre otros, también tiene aplicaciones correspondientes.
Sin embargo, entre estos métodos tradicionales, el método físico suele ocupar una gran superficie, tiene altos costos de construcción y operación, un elevado consumo de energía, una gestión compleja y es propenso a la formación de lodos. El equipo no cumple con los requisitos de alta eficiencia y bajo consumo, y el efecto de un solo uso no es evidente. Los métodos químicos tienen altos costos de operación, consumen una gran cantidad de reactivos químicos y son propensos a la contaminación secundaria. En la mayoría de los casos, el uso combinado de métodos físicos y químicos presenta claras desventajas.
¿Cómo lograr que el proceso de tratamiento de aguas residuales urbanas y rurales se desarrolle en una dirección sostenible, con bajo consumo de energía, alta eficiencia, menor cantidad de lodos residuales, operación y gestión más convenientes, recuperación de fósforo y reutilización de agua tratada, y con una tecnología de bajo consumo energético y menor pérdida de recursos? La tecnología microbiana cumple con los requisitos anteriores.
Las especies de bacterias dominantes (https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/) para la inmovilización microbiana también son diferentes según los diferentes sustratos en el agua contaminada. Yixing Cleanwater Chemicals Co., Ltd. ha desarrollado una variedad de cepas específicas, que incluyen principalmente agentes de bacterias aerobias, agentes de bacterias anaerobias, bacterias halotolerantes, agentes de bacterias fosfatadas, agentes de bacterias nitrificantes, agentes de bacterias desnitrificantes, agentes desodorizantes, bacterias degradadoras de amoníaco, bacterias degradadoras de DQO, agentes de purificación de agua BAF@, agentes de bacterias degradadoras de pesticidas multifuncionales, agentes de bacterias para la eliminación de aceite, agentes de bacterias degradadoras de aguas residuales químicas, bacterias de división, bacterias resistentes a bajas temperaturas, bacterias de acción rápida y bacterias degradadoras de lodos, etc. Estas bacterias se utilizan ampliamente en todo tipo de sistemas bioquímicos de aguas residuales, proyectos de acuicultura, etc.
En las aguas residuales industriales, domésticas y las producidas por la combustión de combustibles fósiles, los metales pesados son los principales responsables. Al ingresar al cuerpo humano, los metales pesados pueden causar graves daños. La tecnología de inmovilización microbiana (https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/) para eliminar iones de metales pesados en el agua es un tema de investigación de gran interés en los últimos años. El método de biopelícula, ampliamente utilizado en la industria, consiste en eliminar contaminantes orgánicos disueltos en aguas residuales mediante la formación de biopelículas por microorganismos adheridos a la superficie de un soporte sólido. Además del tratamiento de la contaminación del agua, los microorganismos han logrado resultados notables en el tratamiento de metales pesados, residuos sólidos y contaminación atmosférica.
A finales de 2021, el "14.º Plan Quinquenal de Desarrollo Industrial Verde" emitido por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de mi país propuso fortalecer el uso eficiente del agua no convencional, como aguas residuales, agua de mar y agua regenerada, en industrias con alto consumo de agua; centrarse en promover el tratamiento profundo y la reutilización de aguas residuales industriales, así como la extracción y separación eficientes. Separación por membrana de alta eficiencia y otras tecnologías de equipos de proceso.
La tecnología de inmovilización microbiana se ha utilizado ampliamente en el campo del tratamiento de aguas residuales debido a sus ventajas de alta eficiencia de tratamiento, amplio rango de aplicación y ausencia de contaminación secundaria, y ha logrado buenos resultados de tratamiento. Proporciona un amplio escenario para aguas residuales y aguas residuales orgánicas, entre otras.
En 2021, nuestro país lanzó varias políticas relacionadas con el tratamiento de aguas residuales para promover la utilización de los recursos de aguas residuales, aumentar el volumen anual de tratamiento de aguas residuales y aumentar la inversión en el tratamiento de aguas residuales industriales. En la actualidad, con la transformación de los logros científicos y tecnológicos y el auge de varias empresas nacionales de gestión ambiental biológica,tratamiento microbiano de aguas residualesSe utiliza ampliamente en la construcción, la agricultura, el transporte, la energía, la petroquímica, la protección del medio ambiente, el paisajismo urbano, la restauración médica y otros campos.
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Extracto de Science and Technology Daily
Fecha de publicación: 23 de junio de 2022