Reoveepuhastusjaamade saastumise iseloomustus ja aeratsiooni jõudlus peente{0}}pooride difuusori taastamine
Olmereoveepuhastite aktiivmuda protsessi kriitilise etapina ei taga hapnikuga varustamise õhutamine mitte ainult piisavalt hapnikku, et säilitada mikroorganismide põhiline elutegevus, vaid hoiab muda ka hõljuvana, hõlbustades saasteainete adsorptsiooni ja eemaldamist. Aeratsioon on ka reoveepuhastusjaamades kõige rohkem energiat{1}}kuluv seade, mis moodustab 45–75% jaama kogu energiatarbimisest. Seetõttu mõjutab aeratsioonisüsteemi jõudlus otseselt reoveepuhasti puhastuse efektiivsust ja tegevuskulusid. Aeratsiooniseadmed on aeratsioonisüsteemi põhikomponent, mille kõrge hapnikuülekande efektiivsuse (OTE) tõttu kasutatakse munitsipaalreoveepuhastites kõige sagedamini peenmull-aeraatoreid. Pikaajalisel töötamisel{7}} aga kogunevad saasteained paratamatult aeraatorite pinnale ja pooridesse. Heitvee kvaliteedi tagamiseks on vaja täiendavat õhuvarustust puhuritest, mis suurendab energiatarbimist. Lisaks süvendab reostus pooride ummistumist ja muudab aeraatori materjali. Aeraatori komponentide rõhukadu (dünaamiline märgrõhk, DWP) suureneb pikema töötamise korral, suurendades puhuri väljalaskeõhu rõhku ja põhjustades täiendavat energia raiskamist.
Peenmulliga aeraatorite pinnale ja pooridesse kogunevad saasteained hõlmavad bioloogilist, orgaanilist ja anorgaanilist saastumist. Orgaaniline saastumine tuleneb orgaanilise aine adsorptsioonist ja sadestumisest ning mikroobide eritiste ladestumisest. Anorgaaniline saastumine koosneb tavaliselt keemilistest sadetest, mis on moodustunud mitmevalentsete katioonide, näiteks metallioksiidide poolt. Sõltuvalt sellest, kas neid saab eemaldada füüsilise puhastamise teel, võib saasteained liigitada füüsiliselt pöördumatuks või füüsiliselt pöördumatuks saastumiseks. Füüsiliselt pöörduvat saastumist saab eemaldada lihtsate füüsikaliste meetoditega, nagu mehaaniline puhastamine, kuna need saasteained on aeraatori pinnale lõdvalt kinnitatud. Füüsiliselt pöördumatut saastumist ei saa füüsilise puhastamisega kõrvaldada ja see nõuab põhjalikumat keemilist puhastamist. Füüsiliselt pöördumatu saastumise korral nimetatakse saasteaineid, mida saab eemaldada keemilise puhastusega, keemiliselt pöörduvaks saastumiseks, samas kui neid, mida ei saa eemaldada isegi keemilise puhastuse abil, käsitletakse taastumatuks saastumiseks.
Praegu kodus kasutatavad peenmull-aeraatorid hõlmavad traditsioonilisi kummimaterjale, nagu etüleenpropüleendieeni monomeer (EPDM) ja uuemaid materjale, nagu kõrge -tihedusega polüetüleen (HDPE). HDPE aeraatorite gaasijaotuskiht moodustatakse sisemise õhu etteandetoru katmisel sulapolümeeriga, mille pooride läbimõõt on ligikaudu (4,0 ± 0,5) mm. HDPE-l on head keemilised, mehaanilised ja löögikindluse omadused ning pikk kasutusiga. Selle pooride suurused on aga ebaühtlased ja jaotunud ebaühtlaselt, mistõttu need on altid saasteainete sadestumisele. EPDM materjal on väga elastne, poorid on tekkinud mehaanilise lõikamise teel. EPDM-aeraatoritel on suurem pooride arv pindalaühiku kohta, tekitades väiksemaid mullid (minimaalselt 0,5 mm). Kummimembraani hüdrofiilsus soodustab ka mullide teket. Mikroorganismid kipuvad aga kinnituma ja kasvama EPDM-i pindadel, kasutades substraadina plastifikaatoreid. Samal ajal põhjustab plastifikaatorite tarbimine aeraatori materjali kõvastumist, mis lõpuks põhjustab väsimuskahjustusi ja lüheneb kasutusiga. Seetõttu on vaja uurida nende kahe materjali saasteainete kogunemismustreid ja sellest tulenevaid muutusi hapnikuülekande efektiivsuses ja rõhukadus.
Selles uuringus asendati pärast aastatepikkust töötamist peened mull-aeraatorid kahest munitsipaalreoveepuhastist, mille protsessitingimused olid uurimisobjektidega sarnased. Aeraatoritel olevad saasteained eraldati ja iseloomustati kiht-kihi haaval, et tuvastada nende põhikomponendid. Selle põhjal hinnati puhastusmeetodite tõhusust aeraatorite hapnikuülekande efektiivsuse taastamisel, eesmärgiga saada põhiandmeid ja tehnilisi viiteid peenmull-aeratsioonisüsteemide pikaajaliseks optimeeritud ja stabiilseks tööks-.
1 Materjalid ja meetodid
1.1 Reoveepuhastusjaamade tutvustus
Mõlemad reoveepuhastid asuvad Shanghais ja kasutavad põhipuhastusena anaeroobset-anoksilist-oksilist (AAO) protsessi. Reoveepuhastusjaamas A kasutatakse keeris-terakambrit + tavalist AAO-d + suure -tõhususega kiudfiltrit + UV-desinfitseerimisprotsessi. Reoveepuhasti B kasutab aereeritud liivakambrit + tavalist AAO-d + suure{10}}tõhususega settepaaki + UV-desinfitseerimisprotsessi. Mõlemad tehased vastavad stabiilselt olmereoveepuhastite saasteainete heitestandardi (GB 18918-2002) A-klassi standardile. Konkreetsed disaini- ja tööparameetrid on näidatudTabel 1.
1.2 Aeraatori saasteainete ekstraheerimine ja iseloomustamine
Katsetes kasutatud peenmull-aeraatorid olid tehasest A kogutud torukujuline HDPE aeraator (Ecopolemer, Ukraina) ja tehasest B kogutud torukujuline EPDM-aeraator (EDI-FlexAir, USA). Mõlema fotod on näidatudJoonis 1. Vana HDPE toru oli kasutusel olnud 10 aastat, mõõtmetega D × L=120 mm × 1000 mm ja pooride läbimõõduga (4±0,50) mm, mis on võimeline tekitama peeneid 2–5 mm mulli. Vana EPDM-toru oli kasutusel olnud 3 aastat, mõõtmetega D × L=91 mm × 1003 mm, tekitades peened mullid 1,0–1,2 mm ja mulli minimaalse läbimõõduga 0,5 mm.
Vanad HDPE ja EPDM torud võeti aeroobsetest mahutitest välja, asetati toidukilele ja loputati deioniseeritud veega. Mehaaniline puhastamine viidi läbi leegiga steriliseeritud teraga, et kraapida ära aeraatori pinnale kinnitunud saasteained.
Et täiendavalt uurida saastumise mõju hapnikuülekande jõudlusele, viidi HDPE toru keemiline puhastus. Pärast mehaanilist puhastamist leotati HDPE toru 24 tundi vastavalt 5% HCl ja 5% NaClO lahuses. Vanu torusid, mehaaniliselt puhastatud torusid ja keemiliselt puhastatud torusid kuivatati 60-kraadises ahjus (mudel XMTS{10}}6000) 60 tundi. Seejärel uuriti nende pindu skaneeriva elektronmikroskoopia (SEM, mudel JSM-7800F, Jaapan), energiat hajutava röntgenspektroskoopia (EDX, Oxford Instruments, UK) ja konfokaalse laserskaneeriva mikroskoopia (CLSM, mudel TCS SP8, Saksamaa) abil. HCl puhastuslahus filtriti läbi 0,45 μm membraani ja mitmevalentsete katioonide (sh Ca, Mg, Al, Fe ioonid jne) kvantitatiivne analüüs viidi läbi, kasutades induktiivsidestatud plasma optilist emissioonispektromeetriat (ICP, mudel ICPS-7510, Jaapan). Kuna HCl ja NaClO võivad põhjustada EPDM-i membraani denatureerumist ja vananemist, ei tehtud EPDM-toru keemilist puhastamist. EPDM-toru lõigati 5 cm × 5 cm membraanitükkideks ja leotati HCl-s lahuses olevate polüvalentsete katioonide kvantitatiivseks analüüsiks.
1.3 Aeraatori hapnikuülekande jõudluse testimisseade ja -meetod
Peenmull-aeraatorite hapnikuülekande jõudlust testiti vastavalt dokumendile "Peenmullide aeraatorite puhta vee hapnikuülekande jõudluse määramine" (CJ/T 475-2015). Testi seadistus on näidatudJoonis 2.
Seade on roostevabast -terasest konstruktsioon mõõtmetega 1,2 m × 0,3 m × 1,4 m ja mille mõlemal küljel on orgaanilisest klaasist vaateaknad. Aeraator kinnitati keskosas metalltoega, sukeldumissügavusega 1,0 m. Lahustunud hapniku (DO) kontsentratsiooni jälgimiseks reaalajas kasutati mitme-parameetriga veekvaliteedi analüsaatorit (Hach HQ30D, USA). Deoksügeenimisainena kasutati veevaba naatriumsulfiti ja katalüsaatorina koobaltkloriidi. Manomeetri näit esindas aeraatori dünaamilist märgrõhku (DWP, kPa). Mõõtmistulemusi korrigeeriti temperatuuri, soolsuse ja DO suhtes. Hindamisindeksina kasutati standardiseeritud hapnikuülekande efektiivsust (SOTE, %).
Ventilaatori energiakulu on seotud nii õhu juurdevoolu voolukiiruse kui ka väljalaskeõhu rõhuga, mida mõjutavad vastavalt aeraatori SOTE ja DWP. Seetõttu kasutati aeraatori jõudluse hindamiseks aeratsiooni energiatarbimise indeksit J (kPa·h/g), mis esindab SOTE ja DWP koosmõju. Seda määratletakse kui rõhukadu, mille aeraator peab ületama ülekantud hapniku massiühiku kohta. J arvutatakse DWP/SOTE ja õhuvoolukiiruse (AFR) vahelise lineaarse regressioonisobivuse tõusu põhjal, nagu on näidatud järgmises võrrandis:
Kus:
AFRon õhuvoolu kiirus, m³/h;
ρõhkuon õhu tihedus 1,29 × 10³ g/m³ 20 kraadi juures;
yO2on hapnikusisaldus õhus, mis on võetud 0,23 g O₂/g õhu kohta.
2 Tulemused ja analüüs
2.1 Uute, vanade ja puhastatud aeraatorite hapnikuülekande jõudlus
Joonis 3näitab aeraatorite SOTE ja DWP erinevate õhuvoolukiiruste korral.
Joonistelt 3(a) ja (b) olid uute HDPE ja uute EPDM torude SOTE väärtused vastavalt (7,36 ± 0,53)% ja (9,68 ± 1,84)%. EPDM-toru tekitab väiksemaid suurema eripinnaga mullikesi, suurendades gaasi-vedeliku kontaktpinda ja viibimisaega, mille tulemuseks on suurem SOTE. Mõlema aeraatori SOTE vähenes AFR suurenemisega, kuna kõrgem AFR suurendab mullide arvu ja algkiirust, mis põhjustab rohkem mullide kokkupõrkeid ja suuremate mullide moodustumist, mis takistab hapniku ülekannet gaasist vedelasse faasi. EPDM-toru SOTE näitas HDPE-toruga võrreldes AFR-i suurenemisega rohkem väljendunud langustendentsi. Selle põhjuseks on asjaolu, et HDPE aeraatori poorid on jäigad ega muutu AFR-iga, samas kui EPDM-aeraatori poorid on paindlikud ja avanevad laiemalt koos suurenenud AFR-iga, moodustades suuremaid mullikesi ja vähendades veelgi SOTE-d.
Pärast pikaajalist-kasutust langes HDPE toru SOTE (5,39±0,62)%, mis on 26,7%, peamiselt tänu saasteainete kogunemisele, mis ummistab poorid ja vähendab mullide tekitamiseks vajalike pooride arvu. Mehaaniline puhastamine suurendas HDPE toru SOTE väärtust (5, 59 ± 0, 66)%, kuid taastumine ei olnud märkimisväärne, võib-olla seetõttu, et HDPE toru saasteained ei olnud mitte ainult pinnale kinnitunud, vaid ka ladestusid pooridesse, muutes nende eemaldamise mehaanilise puhastamisega raskeks. Jiang et al. leidis, et NaClO suudab HDPE torudest saasteaineid tõhusalt eemaldada ja taastada nende õhutusvõime. Pärast NaClO puhastamist taastus HDPE toru SOTE (6, 14 ± 0, 63)%, mis on 83, 4% uue toru tasemest, kuid ei suutnud endiselt täielikult taastuda. Selle põhjuseks on asjaolu, et pikaajalisel kasutamisel kinnituvad saasteained tihedalt, muutes pooride struktuuri, takistades õhuvoolu, suurendades mullide ühinemist, vähendades mullide eripinda ja viibimisaega ning seega takistades hapniku ülekannet. Samal ajal põhjustab saastumine õhu ebaühtlast jaotumist, mis halvendab üldist jõudlust.
Vana EPDM toru SOTE langes tasemele (9,06±1,75)%, mis on 6,4%. Lisaks pooride ummistumisele saasteainete kogunemisest kulub bioloogiline saastumine materjalis plastifikaatoreid, kõvastades aeraatorit ja deformeerides poore. Deformeerunud poorid ei saa naasta oma algsesse olekusse, tekitades suuremaid mullid ja alandades SOTE. Mehaaniline puhastamine suurendas EPDM-toru SOTE-i (9,47±1,87)%, taastades selle peaaegu uue toru tasemele, mis näitab, et EPDM-toru saasteained olid pinnaga lõdvalt kinnitatud ja neid sai enamasti eemaldada mehaanilise puhastamisega.
Joonistelt 3(c) ja (d) oli uue EPDM-toru DWP (6,47±0,66) kPa, mis on oluliselt kõrgem kui uue HDPE-toru oma [(1,47±0,49) kPa]. Selle põhjuseks on asjaolu, et EPDM-toru pooride läbimõõt on väiksem kui HDPE-toru oma, mistõttu on mullide läbipressimisel suurem takistus. Pärast pikaajalist töötamist tõusis vana HDPE toru DWP (4,36±0,56) kPa-ni, mis on 2,97 korda suurem kui uuel torul. DWP suurenemine on seotud nii pooride ummistumise astme kui ka materjali muutustega. Mehaaniline puhastamine vähendas HDPE-toru DWP-d 2,25-kordsele uuele torule. NaClO puhastamine vähendas seda veelgi (2,04 ± 0,45) kPa-ni, mis on 1,39 korda suurem kui uue toru puhul. See näitab taas, et enamik HDPE-toru saasteaineid ladestus pooridesse ja neid ei saanud mehaanilise puhastamisega tõhusalt eemaldada, mistõttu on jõudluse taastamiseks vaja puhastada NaClO. Vana EPDM toru DWP tõusis (8,10 ± 0,94) kPa-ni, mis on 1,25 korda suurem kui uuel torul, ja vähenes pärast mehaanilist puhastamist 1,10 korda.
Joonis 4näitab DWP/SOTE (tähistatud kui DWP') muutust aeraatorite AFR-iga.
DWP' ja AFR sobitamiseks kasutati lineaarset regressioonivõrrandit ja energiatarbimise parameeter J saadi kaldest. Uute HDPE ja uute EPDM torude J väärtused olid vastavalt 0,064 ja 0,204 kPa·h/g, mis näitab, et ülekantud hapniku massiühiku kohta peab EPDM-toru ületama suurema rõhukadu. Vahetamise ajal tõusid HDPE ja EPDM torude J väärtused vastavalt 0,251 ja 0,274 kPa·h/g. Suurenenud rõhukadu põhjustav aeraatori saastumine võib mõjutada puhuri ohutut töötamist. Pärast mehaanilist puhastamist langesid HDPE ja EPDM torude J väärtused vastavalt 0,184 ja 0,237 kPa·h/g. J muutusi saab kasutada aeraatori saasteainete kvantitatiivseks analüüsiks. J-de erinevus vana toru ja mehaaniliselt puhastatud toru vahel on tingitud füüsiliselt pöörduvast saastumisest. Erinevus mehaaniliselt puhastatud toru ja uue toru vahel on tingitud füüsiliselt pöördumatust saastumisest. Erinevus mehaaniliselt puhastatud toru ja keemiliselt puhastatud toru vahel on tingitud keemiliselt pöörduvast saastumisest, samas kui erinevus keemiliselt puhastatud toru ja uue toru vahel on tingitud taastumatust saastumisest. Joonisel 5 on näidatud aeraatorite energiatarbimise parameetri J muutused.
AlatesJoonis 5HDPE toru puhul moodustas füüsiliselt pöörduv ja füüsiliselt pöördumatu saastumine vastavalt 35,8% ja 64,2% kogu saastumisest. Füüsiliselt pöördumatu saastumise hulgas oli keemiliselt pöörduv ja taastumatu saastumine vastavalt 42,8% ja 21,4%. EPDM-toru puhul moodustas füüsiliselt pöörduv ja füüsiliselt pöördumatu saastumine vastavalt 52,9% ja 47,1%. Taastamatu saastumine ei ilmu alguses, vaid koguneb aja jooksul, määrates lõpuks aeraatori kasutusea. Seetõttu tuleks kehtestada mõistlikud puhastusgraafikud, et aeglustada üleminekut pöörduvalt saastumiselt pöördumatule ja minimeerida taastumatu saastumise kuhjumist.
2.2 Uute, vanade ja puhastatud aeraatorite SEM-vaatlus
Joonis 6näitab SEM-pilte uute, vanade ja mehaaniliselt puhastatud aeraatorite pindadest. Uue HDPE-toru poorne struktuur on selgelt nähtav, samas kui uue EPDM-toru pind on sile ja puhaste{1}}pooridega. Pärast mitut aastat töötamist muutus mõlema aeraatori pinnamorfoloogia oluliselt. Ebaühtlased varrastetaolised ja plokikujulised saasteained katsid pinna täielikult, pooride ümber ja sees olid saasteainete agregaadid, mis takistavad hapniku ülekannet ja suurendasid rõhukadu. Pärast mehaanilist puhastamist eemaldati enamik EPDM-toru pinnalt saasteaineid, kuid poorid jäid ummistunud. HDPE toru puhul saastekihi paksus vähenes, kuid poorid olid endiselt kaetud.
2.3 Uute, vanade ja puhastatud aeraatorite anorgaanilise saastumise analüüs
EDX-i kasutati aeraatori pindade peamise elementaarse koostise edasiseks analüüsimiseks, mille tulemused on näidatudTabel 2. Nii HDPE kui ka EPDM pindadel tuvastati süsinik, hapnik, raud, räni ja kaltsium. HDPE toru sisaldas ka magneesiumi, EPDM toru aga alumiiniumi. Sellest järeldatakse, et HDPE toru anorgaanilised saasteained olid ränidioksiid, kaltsiumkarbonaat, magneesiumkarbonaat ja raudfosfaat, samas kui EPDM toru anorgaanilised saasteained olid ränidioksiid ja alumiiniumoksiid. Need anorgaanilised sademed tekkisid siis, kui olmereovee ja aktiivmuda anorgaaniliste ioonide kontsentratsioon saavutas aeraatori pinna küllastumise. Pärast mehaanilist puhastamist näitasid aeraatori pindade anorgaanilised elemendid vanade torudega võrreldes vähe erinevust, mis näitab, et mehaaniline puhastamine ei suuda anorgaanilisi saasteaineid tõhusalt eemaldada. Kim et al. avastas, et pärast pikaajalist-kasutamist katavad anorgaanilised saasteained orgaaniliste saasteainetega, kleepuvad tihedalt pinnale ja pooridesse, muutes nende eemaldamise mehaanilise küürimisega raskeks.
Pärast HCl puhastamist eemaldati aeraatori pindadel olevad metalliioonid täielikult. HCl korrodeeris osa pinda katvast orgaanilisest kihist, tungis sellesse ja reageeris metalliioonidega, eemaldades neutraliseerimise ja lagunemise teel anorgaanilised sademed. Aeraatorite leotamiseks kasutatud HCl puhastuslahust analüüsiti anorgaaniliste saasteainete sisalduse arvutamiseks ICP-ga. HDPE toru Ca, Mg ja Fe sisaldused olid vastavalt 18,00, 1,62 ja 13,90 mg/cm², samas kui EPDM-tuubi Ca, Al ja Fe sisaldused olid vastavalt 9,55, 1,61 ja 3,38 mg/cm².
2.4 Uute, vanade ja puhastatud aeraatorite orgaanilise saastumise analüüs
Orgaaniliste saasteainete jaotuse kvantitatiivseks uurimiseks kasutati Image J tarkvara, et arvutada CLSM-i mikrograafidelt kogu rakkude, polüsahhariidide ja valkude biomahu ja substraadi katvuse suhe, kusjuures lõpptulemusteks võeti keskmised (Joonis 7).
Jooniselt 7 (a) olid valgud ja kogurakud vastavalt HDPE- ja EPDM-torude orgaaniliste saasteainete peamised komponendid, mille maksimaalne kogumaht ulatus 7,66 × 10⁵ ja 7,02 × 10⁵ μm³. Rakkude kogumaht EPDM-tuubis oli 2,5 korda suurem kui HDPE-tuubis, mis on kooskõlas Garrido-Baserba jt leidudega, kes teatasid kõrgemast DNA kogukontsentratsioonist vanadel EPDM-aeraatoritel võrreldes teiste materjalidega. Wanger et al. leidis, et kui mikroorganismid kinnituvad EPDM-torudele, kui ümbritsevas keskkonnas puudub piisav orgaaniline substraat, hakkasid nad kasutama EPDM-membraani plastifikaatoreid. Mikroorganismid võivad süsinikuallikana kasutada plastifikaatoreid, kiirendades kasvu ja paljunemist, intensiivistades seeläbi bioloogilist saastumist EPDM-i pinnal. Polüsahhariidide ja valgu sisaldus EPDM-tuubis oli palju madalam kui HDPE-tuubis, mis võib olla tingitud tehase B kõrgemast muda vanusest võrreldes tehasega A, mis põhjustas rakuvälise polümeerse aine (EPS) madalama kontsentratsiooni. EPS-i peamiste komponentidena muutusid mikroorganismide sekreteeritud valgud ja polüsahhariidid tehases A HDPE toru pinnal olulisteks orgaaniliste saasteainete allikateks.
Pärast mehaanilist puhastamist vähenes rakkude, polüsahhariidide ja valkude koguhulk HDPE torus vastavalt 1,49 × 10⁵, 0,13 × 10⁵ ja 1,33 × 10⁵ μm³ võrra. EPDM-toru puhul olid vastavad vähenemised vastavalt 2,20 × 10⁵, 1,88 × 10⁵ ja 2,38 × 10⁵ μm³. See näitab, et mehaaniline puhastamine võib mingil määral vähendada orgaanilist saastumist.
HDPE-tuubi puhul suurenes polüsahhariidide ja valkude substraadi katvus pärast mehaanilist puhastamist -2,75%-lt ja 6,28%-lt 4,67%-le ja 7,09%-le [joonis 7(b)]. See juhtus seetõttu, et ekstratsellulaarsetel polümeersetel ainetel (EPS) on kõrge viskoossus. Järelikult avaldas mehaaniline puhastamine negatiivset mõju, kuna valgud, polüsahhariidid ja anorgaanilised saasteained levisid laiemalt üle HDPE toru pinna, mis viis suurema ala katvuseni. Tõenäoliselt selgitab see, miks mehaaniline puhastamine ei suutnud HDPE toru õhutamise efektiivsust märkimisväärselt taastada.
Pärast NaClO puhastamist vähenes HDPE-tuubi rakkude, polüsahhariidide ja valkude koguarv vastavalt 2,34 × 10⁵, 3,42 × 10⁵ ja 4,53 × 10⁵ μm³ võrra, näidates oluliselt suuremat eemaldamise efektiivsust kui mehaaniline puhastamine. NaClO oksüdeerib orgaaniliste saasteainete funktsionaalsed rühmad ketoonideks, aldehüüdideks ja karboksüülhapeteks, suurendades lähteühendite hüdrofiilsust ja vähendades saasteainete adhesiooni aeraatoriga. Lisaks võivad oksüdeerijad lagundada muda flokke ja kolloide peeneks osakesteks ja lahustunud orgaaniliseks aineks.
3 Järeldused
①Uute HDPE ja uute EPDM torude SOTE väärtused olid vastavalt (7,36±0,53)% ja (9,68±1,84)%. EPDM-toru SOTE näitas HDPE-toruga võrreldes AFR-i suurenemisega rohkem väljendunud langustendentsi. Selle põhjuseks on asjaolu, et HDPE aeraatori poorid on jäigad ega muutu AFR-iga, samas kui EPDM-aeraatori poorid on paindlikud ja avanevad laiemalt koos suurenenud AFR-iga, moodustades suuremaid mullikesi ja vähendades veelgi SOTE-d.
②Tänu saasteainete kogunemisele pinnale ja pooride sisemusse langes HDPE toru hapnikuülekande efektiivsus 26,7% ja selle rõhukadu suurenes 2,97 korda võrreldes uue toruga. Kuna enamik HDPE toru saasteaineid ladestus pooridesse, ei olnud mehaaniline puhastamine efektiivne. Pärast keemilist puhastamist taastus HDPE toru SOTE 83,4%-ni uue toru tasemest ja DWP vähenes 1,39 korrani uue toru tasemest, mis näitab märkimisväärset jõudluse paranemist. Saasteainete sadestumise tõttu ei saanud see aga täielikult oma esialgsesse olekusse taastuda. HDPE toru puhul moodustas füüsiliselt pöörduv, keemiliselt pöörduv ja taastumatu saastumine vastavalt 35,8%, 42,8% ja 21,4%.
③Pärast pikaajalist-kasutust vähenes EPDM-toru hapnikuülekande efektiivsus 6,4% ja selle rõhukadu suurenes 1,25-kordselt uue toru omast. Pärast mehaanilist puhastamist taastati EPDM-toru õhutusvõime peaaegu uue toru tasemele, mis näitab, et EPDM-toru saasteained olid pinnaga lõdvalt kinnitatud ja neid sai suures osas eemaldada mehaanilise puhastamisega. EPDM-toru puhul moodustas füüsiliselt pöörduv ja füüsiliselt pöördumatu saastumine vastavalt 52,9% ja 47,1%.
④Valgud olid HDPE-tuubi orgaaniliste saasteainete põhikomponent, samas kui EPDM-tuubi põhikomponendiks olid rakud. Selle põhjuseks on asjaolu, et mikroorganismid kasutavad EPDM-materjalis süsinikuallikana plastifikaatoreid, kiirendades nende kasvu ja paljunemist, intensiivistades seeläbi EPDM-materjali aeraatorite bioloogilist saastumist.