Hydraulic and chemical cleaning efficiency for the release of microplastics retained during coagulation/flocculation-ultrafiltration
Notice bibliographique
Résumé
• Increasing coagulant dosage inhibits the release of MPs during hydraulic cleaning. • Dissolution of Al precipitate during chemical cleaning improves the release of MPs. • Cleaning efficiency is comparatively low for 1-5 µm MPs vs. those >5 µm in size. • Cleaning practices are ineffective for eliminating irreversible retention of MPs. • The irreversible retention of MPs could affect long-term membrane performance. Microplastics (MPs) are ubiquitous in global drinking water sources (lakes, rivers), with reported concentrations ranging from 0.5 to >7,500 particles/L. Ultrafiltration (UF), widely applied in drinking water treatment, is anticipated to represent an effective barrier to MPs due to its pore size (0.01-0.1 µm), which can retain MPs of potential health concern. To-date limited studies have reported that MPs may contribute to UF fouling, albeit when considering concentrations up to 10 orders of magnitude higher than those typically observed in source waters. The present study evaluated the retention of MPs by UF membranes when incorporating coagulation/flocculation pre-treatment, as well as their release during hydraulic and chemical cleaning. Polyethylene (PE) fragments, representing a range of environmentally relevant sizes (1-50 µm) and concentrations (907 ± 293 particles/L), were spiked into untreated lake waters prior to coagulation/flocculation-UF. Results suggest that in the absence of coagulant (alum) addition, only 50% of MPs retained during UF permeation were subsequently released during hydraulic cleaning. The release of MPs during hydraulic cleaning decreased (<20%) at medium and high (8 mg/L, 15 mg/L) alum dosages when compared to the absence of coagulant addition. Chemical cleaning with sodium hypochlorite (500 mg/L) was only capable of releasing 20% to 60% of retained MPs. Both hydraulic and chemical cleaning were less effective for the release of MPs when compared to reversible fouling resistance, organic matter, and aluminum. As such, future research is required to determine if the accumulation of MPs leads to increased UF fouling over extended operating periods, in addition cleaning practices which specifically target MPs should be further examined. Low and medium alum dosages (2 mg/L, 8 mg/L) were observed to increase the release of retained MPs during chemical cleaning, suggesting that incorporation of coagulation pre-treatment is useful to increase the release of MPs and minimize potential long-term accumulation on membranes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».