Nanobubble-Technologien bieten Möglichkeiten zur Verbesserung der Wasseraufbereitung

author
2 minutes, 24 seconds Read
Abstraktes Bild
Artgenosse

Seit der ersten Hypothese der Existenz von Nanobubbles (NBs) im Jahr 1994 hat sich die empirische Untersuchung der NB-Eigenschaften und die Kommerzialisierung von NB-Generatoren rasant weiterentwickelt. NBs sind stabile sphärische Pakete von Gas in Flüssigkeit und sind operativ definiert als Durchmesser von weniger als 1000 nm, obwohl sie typischerweise im Bereich von 100 nm in einer Dimension liegen. Während Theorien immer noch nicht in der Lage sind, empirische Beweise für die Bildung stabiler NBs in Wasser zu erklären, sind zahlreiche NB-Anwendungen in verschiedenen Bereichen aufgetaucht, einschließlich der Wasser- und Abwasserreinigung, bei der NBs das Potenzial bieten, die Effizienz aktueller Behandlungsprozesse zu ersetzen oder zu verbessern. Die Vereinten Nationen identifizieren den Zugang zu sauberem Trinkwasser als Menschenrecht, und kommunale und industrielle Abwässer müssen gereinigt werden, bevor sie in Gewässer gelangen. Diese Schutzmaßnahmen erfordern Behandlungstechnologien, um natürlich vorkommende (z. B. Arsen, Chrom, Fluorid, Mangan, Radionuklide, Salze, Selen, natürliche organische Stoffe, Algengifte) oder anthropogene (z. B. Nitrat, Phosphat, Lösungsmittel, Kraftstoffadditive, Pharmazeutika) Chemikalien und Partikel (z., Viren, Bakterien, Oozysten, Tone), die Toxizität oder ästhetische Probleme verursachen, um Flüsse, Seen, Meerwasser, Grundwasser oder Abwasser für die vorteilhafte Nutzung oder Wiederverwendung in komplexen und sich entwickelnden städtischen und ländlichen Wassersystemen geeignet zu machen. NBs bieten Möglichkeiten zur Verbesserung der derzeitigen oder zur Ermöglichung neuer Technologien zur Herstellung weniger Nebenprodukte und zur Erzielung eines sichereren Wassers.

In diesem Bericht wird das Potenzial untersucht, die einzigartigen Eigenschaften von NBs zur Verbesserung der Wasseraufbereitung zu nutzen, indem Schlüsselfragen beantwortet und Forschungsmöglichkeiten vorgeschlagen werden in Bezug auf (1) beobachtende versus theoretische Existenz von NBs, (2) Fähigkeit von NBs, den Gastransfer in Wasser zu verbessern oder auf Partikeloberflächen eingeschlossenes Gas zu beeinflussen, (3) Fähigkeit, quasi-stabile reaktive Sauerstoffspezies (ROS) auf der Oberfläche von NBs zu produzieren, um Schadstoffe und Krankheitserreger in Wasser zu oxidieren, (4) Fähigkeit, die Partikelaggregation durch Intrapartikel-NB-Überbrückung zu verbessern, und (5) Fähigkeit mindern fouling auf Chen. Wir schließen mit wichtigen Erkenntnissen und Wissenslücken, die Forschung erfordern, um den Einsatz von NBs zur Wasserreinigung voranzutreiben. Zu den höchsten Prioritäten gehört die Entwicklung von Techniken zur Messung der NB-Größe und der Oberflächeneigenschaften in komplexen Trink- und Abwasserchemien, die Salze, organische Stoffe und eine Vielzahl anorganischer und organischer Kolloide enthalten. Nach Ansicht der Autoren kann die ROS-Produktion von NB das größte Versprechen für den Einsatz in der Wasseraufbereitung bieten, da sie die Abkehr von Oxidationsmitteln auf chemischer Basis (Chlor, Ozon) ermöglicht, die kostspielig, gefährlich in der Handhabung sind und schädliche Nebenprodukte produzieren und gleichzeitig dazu beitragen, wichtige Behandlungsziele zu erreichen (z. B. Zerstörung organischer Schadstoffe, Krankheitserreger, Biofilme). Aufgrund des geringen chemischen Bedarfs zur Bildung von NBs könnten NB-Technologien in sich schnell ändernden und zunehmend dezentralisierten Wasseraufbereitungssystemen sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden.

Similar Posts

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.