Caracterizarea murdăriei și recuperarea performanței de aerare a difuzorului cu pori-fini în stațiile de epurare a apelor uzate
Fiind o etapă critică în procesul de nămol activat al stațiilor de epurare a apelor uzate municipale (WWTP), aerarea pentru alimentarea cu oxigen nu numai că oferă suficient oxigen pentru a susține activitățile fundamentale de viață ale microorganismelor, dar și menține nămolul în suspensie, facilitând adsorbția și îndepărtarea poluanților. Aerarea este, de asemenea, cea mai-unitate consumatoare de energie din stațiile de epurare, reprezentând 45% până la 75% din consumul total de energie al centralei. Prin urmare, performanța sistemului de aerare afectează în mod direct eficiența epurării și costurile operaționale ale stației de epurare. Echipamentul de aerare este o componentă cheie a sistemului de aerare, aeratoarele cu bule fine fiind cele mai utilizate în stațiile de epurare municipale datorită eficienței lor ridicate de transfer de oxigen (OTE). Cu toate acestea, în timpul funcționării pe termen lung, poluanții se acumulează inevitabil la suprafață și în porii aeratoarelor. Pentru a asigura calitatea efluentului, este necesară alimentarea suplimentară cu aer de la suflante, ceea ce duce la un consum crescut de energie. În plus, poluarea exacerbează înfundarea porilor și modifică materialul aeratorului. Pierderea de presiune (presiune dinamică umedă, DWP) a componentelor aeratorului crește în timpul funcționării prelungite, ridicând presiunea aerului de ieșire a suflantei și provocând risipa suplimentară de energie.
Poluanții care se acumulează la suprafața și în interiorul porilor aeratoarelor cu bule fine includ murdăria biologică, organică și anorganică. Murdarea organică rezultă din adsorbția și precipitarea materiei organice și depunerea de secreții microbiene. Încrustarea anorganică constă de obicei din precipitate chimice formate din cationi polivalenți, cum ar fi oxizii metalici. În funcție de faptul dacă aceștia pot fi îndepărtați prin curățare fizică, poluanții pot fi clasificați ca murdărire reversibile fizic sau ireversibile fizic. Murdarea fizică reversibilă poate fi îndepărtată prin metode fizice simple, cum ar fi spălarea mecanică, deoarece acești poluanți sunt atașați lejer de suprafața aeratorului. Murdarea ireversibilă din punct de vedere fizic nu poate fi eliminată prin curățare fizică și necesită o curățare chimică mai minuțioasă. În cadrul murdării ireversibile din punct de vedere fizic, poluanții care pot fi îndepărtați prin curățare chimică sunt denumiți murdărire reversibilă chimic, în timp ce cei care nu pot fi îndepărtați nici măcar prin curățare chimică sunt considerați murdărie irecuperabilă.
În prezent, aeratoarele cu bule fine utilizate pe plan intern includ materiale tradiționale din cauciuc, cum ar fi monomerul de etilenă propilen dienă (EPDM) și materiale mai noi, cum ar fi polietilena de{0}}înaltă densitate (HDPE). Stratul de distribuție de gaz al aeratoarelor HDPE este format prin acoperirea conductei interioare de livrare a aerului cu polimer topit, cu diametrele porilor de aproximativ (4,0 ± 0,5) mm. HDPE oferă proprietăți bune de rezistență chimică, mecanică și la impact și o durată de viață lungă. Cu toate acestea, dimensiunile porilor săi sunt inconsecvente și distribuite neuniform, făcându-i predispuși la depunerea de poluanți. Materialul EPDM este foarte flexibil, cu pori creați prin tăiere mecanică. Aeratoarele EPDM au un număr mai mare de pori pe unitate de suprafață, producând bule mai mici (minimum până la 0,5 mm). Natura hidrofilă a membranei de cauciuc favorizează, de asemenea, formarea de bule. Cu toate acestea, microorganismele tind să se atașeze și să crească pe suprafețele EPDM, utilizând plastifianți ca substrat. În același timp, consumul de plastifianți face ca materialul aeratorului să se întărească, ducând în cele din urmă la deteriorarea prin oboseală și la scurtarea duratei de viață. Prin urmare, este necesar să se investigheze modelele de acumulare a poluanților pe aceste două materiale și modificările ulterioare în eficiența transferului de oxigen și pierderea de presiune.
Acest studiu a luat aeratoare cu bule fine înlocuite după ani de funcționare de la două stații de epurare municipale cu condiții de proces similare ca subiectele de cercetare. Poluanții de pe aeratoare au fost extrași și caracterizați strat cu strat pentru a identifica componentele lor principale. Pe baza acestui fapt, a fost evaluată eficiența metodelor de curățare în recuperarea eficienței transferului de oxigen al aeratoarelor, cu scopul de a furniza date fundamentale și referințe tehnice pentru funcționarea optimizată și stabilă-pe termen lung a sistemelor de aerare cu bule fine.
1 Materiale și Metode
1.1 Introducere în Stațiile de Epurare a Apelor Uzate
Ambele stații de epurare sunt situate în Shanghai și utilizează ca tratament principal procesul anaerob{0}}anoxic-oxic (AAO). Stația de epurare A folosește o cameră de nisip vortex + AAO convențional + filtru cu fibre de -eficiență ridicată + proces de dezinfecție UV. WWTP B folosește o cameră cu nisip aerat + AAO convențional + rezervor de sedimentare cu eficiență-înaltă + proces de dezinfecție UV. Ambele instalații îndeplinesc în mod stabil standardul de gradul A al „Standardului de evacuare a poluanților pentru stațiile de epurare a apelor uzate municipale” (GB 18918-2002). Parametrii specifici de proiectare și funcționare sunt afișați înTabelul 1.
1.2 Extracția și caracterizarea poluanților aeratorului
Aeratoarele cu bule fine utilizate în experimente au fost un aerator tubular HDPE (Ecopolemer, Ucraina) colectat de la Uzina A și un aerator tubular EPDM (EDI-FlexAir, SUA) colectat de la Uzina B. Fotografiile ambelor sunt afișate înFigura 1. Vechiul tub HDPE funcționa de 10 ani, cu dimensiunile D×L=120 mm×1000 mm și diametrul porilor de (4±0,50) mm, capabil să producă bule fine de 2~5 mm. Vechiul tub EPDM a fost în funcțiune de 3 ani, cu dimensiunile D×L=91 mm×1003 mm, producând bule fine de 1,0~1,2 mm, cu un diametru minim al bulei de 0,5 mm.
Vechile tuburi HDPE și EPDM au fost extrase din rezervoarele aerobe, plasate pe folie alimentară și clătite cu apă deionizată. Spălarea mecanică a fost efectuată folosind o lamă sterilizată cu flacără-pentru a îndepărta poluanții atașați la suprafața aeratorului.
Pentru a studia în continuare impactul murdăriei asupra performanței transferului de oxigen, a fost efectuată curățarea chimică a tubului HDPE. După spălare mecanică, tubul HDPE a fost înmuiat în soluții 5% HCI și 5% NaClO, respectiv, timp de 24 de ore. Tuburile vechi, tuburile curățate mecanic și tuburile curățate chimic au fost uscate într-un cuptor de 60 de grade (model XMTS-6000) timp de 60 de ore. Suprafețele lor au fost apoi examinate folosind microscopia electronică de scanare (SEM, model JSM-7800F, Japonia), spectroscopie cu raze X cu dispersie de energie (EDX, Oxford Instruments, Marea Britanie) și microscopia de scanare laser confocală (CLSM, model TCS SP8, Germania). Soluția de curățare HCl a fost filtrată printr-o membrană de 0,45 μm și analiza cantitativă a cationilor polivalenți (inclusiv ionii Ca, Mg, Al, Fe etc.) a fost efectuată utilizând spectrometrie de emisie optică cu plasmă cuplată inductiv (ICP, model ICPS-7510, Japonia). Deoarece HCl și NaClO pot provoca denaturarea și îmbătrânirea membranei EPDM, nu a fost efectuată curățarea chimică a tubului EPDM. Tubul EPDM a fost tăiat în bucăți de membrană de 5 cm × 5 cm și înmuiat în HCI pentru analiza cantitativă a cationilor polivalenți din soluție.
1.3 Aparatură și metodă de testare pentru performanța transferului de oxigen aeratorului
Performanța de transfer de oxigen a aeratoarelor cu bule fine a fost testată conform „Determinării performanței de transfer de oxigen în apă curată a aeratoarelor cu bule fine” (CJ/T 475-2015). Configurația de testare este afișată înFigura 2.
Aparatul este o structură din oțel-inoxidabil cu dimensiunile de 1,2 m × 0,3 m × 1,4 m, cu ferestre de vizualizare din sticlă organică pe ambele părți. Aeratorul a fost fixat la fundul central cu ajutorul unui suport metalic, cu o adâncime de scufundare de 1,0 m. Un analizor multi-parametric al calității apei (Hach HQ30D, SUA) a fost utilizat pentru a monitoriza concentrația de oxigen dizolvat (DO) în timp-real. S-a folosit sulfit de sodiu anhidru ca agent de deoxigenare, iar clorura de cobalt ca catalizator. Citirea manometrului a reprezentat presiunea umedă dinamică a aeratorului (DWP, kPa). Rezultatele măsurătorilor au fost corectate pentru temperatură, salinitate și OD. Eficiența standardizată a transferului de oxigen (SOTE, %) a fost utilizată ca indice de evaluare.
Consumul de energie al suflantei este legat atât de debitul de alimentare cu aer, cât și de presiunea aerului de evacuare, care sunt influențate de SOTE și, respectiv, DWP ale aeratorului. Prin urmare, un indice de consum de energie de aerare J (kPa·h/g), reprezentând efectul combinat al SOTE și DWP, a fost utilizat pentru a evalua performanța aeratorului. Este definită ca pierderea de presiune pe care trebuie să o depășească aeratorul pe unitatea de masă de oxigen transferat. J se calculează din panta potrivirii regresiei liniare între DWP/SOTE și debitul de aer (AFR), așa cum se arată în următoarea ecuație:
Unde:
AFReste debitul de aer, m³/h;
ρaereste densitatea aerului, luată ca 1,29 × 10³ g/m³ la 20 de grade;
yO2este conținutul de oxigen din aer, luat ca 0,23 g O₂/g aer.
2 Rezultate și analiză
2.1 Performanța transferului de oxigen a aeratoarelor noi, vechi și curățate
Figura 3arată SOTE și DWP ale aeratoarelor la debite de aer diferite.
Din figurile 3(a) și (b), valorile SOTE pentru noile tuburi HDPE și noile EPDM au fost (7,36±0,53)% și, respectiv, (9,68±1,84)%. Tubul EPDM produce bule mai mici cu o suprafață specifică mai mare, crescând zona de contact gaz-lichidul și timpul de rezidență, rezultând astfel SOTE mai mare. SOTE al ambelor aeratoare a scăzut odată cu creșterea AFR, deoarece un AFR mai mare crește numărul de bule și viteza inițială, ceea ce duce la mai multe ciocniri cu bule și formarea de bule mai mari, ceea ce împiedică transferul de oxigen din faza gazoasă în faza lichidă. SOTE al tubului EPDM a arătat o tendință de scădere mai pronunțată cu creșterea AFR în comparație cu tubul HDPE. Acest lucru se datorează faptului că porii aeratorului HDPE sunt rigizi și nu se modifică cu AFR, în timp ce porii aeratorului EPDM sunt flexibili și se deschid mai larg cu AFR crescut, formând bule mai mari și reducând în continuare SOTE.
După o funcționare pe termen lung-, SOTE al tubului HDPE a scăzut la (5,39±0,62)%, o reducere de 26,7%, în principal datorită acumulării de poluanți care blochează porii și reduce numărul de pori efectivi pentru generarea de bule. Spălarea mecanică a crescut SOTE al tubului HDPE la (5,59±0,66)%, dar recuperarea nu a fost semnificativă, posibil pentru că poluanții de pe tubul HDPE au fost nu numai atașați la suprafață, ci și depusi în interiorul porilor, făcându-i dificil de îndepărtat prin spălare mecanică. Jiang şi colab. a descoperit că NaClO poate elimina în mod eficient poluanții din tuburile HDPE și le poate restabili performanța de aerare. După curățarea cu NaClO, SOTE al tubului HDPE a revenit la (6,14±0,63)%, ceea ce reprezintă 83,4% din nivelul noului tub, încă neputând să se recupereze complet. Acest lucru se datorează faptului că, în timpul funcționării prelungite, poluanții devin strâns atașați, modificând structura porilor, obstrucționând fluxul de aer, crescând coalescența bulelor, reducând suprafața specifică a bulei și timpul de rezidență și astfel împiedicând transferul de oxigen. Simultan, murdărirea cauzează o distribuție neuniformă a aerului, degradând performanța generală.
SOTE-ul vechiului tub EPDM a scăzut la (9,06±1,75)%, o reducere de 6,4%. Pe lângă înfundarea porilor de la acumularea de poluanți, murdăria biologică consumă plastifianți din material, întărind aeratorul și deformând porii. Porii deformați nu pot reveni la starea lor inițială, producând bule mai mari și scăzând SOTE. Spălarea mecanică a crescut SOTE al tubului EPDM la (9,47±1,87)%, aproape restabilindu-l la nivelul noului tub, indicând că poluanții de pe tubul EPDM au fost atașați lejer de suprafață și au putut fi în mare parte îndepărtați prin spălare mecanică.
Din figurile 3(c) și (d), DWP al noului tub EPDM a fost (6,47±0,66) kPa, semnificativ mai mare decât cel al noului tub HDPE [(1,47±0,49) kPa]. Acest lucru se datorează faptului că diametrul porilor tubului EPDM este mai mic decât cel al tubului HDPE, rezultând o rezistență mai mare atunci când bulele sunt stoarse. După o funcționare pe termen lung-, DWP al vechiului tub HDPE a crescut la (4,36±0,56) kPa, de 2,97 ori mai mare decât al noului tub. Creșterea DWP este legată atât de gradul de înfundare a porilor, cât și de modificările materialelor. Spălarea mecanică a redus DWP al tubului HDPE la de 2,25 ori mai mult decât al noului tub. Curățarea cu NaClO a redus și mai mult la (2,04±0,45) kPa, de 1,39 ori mai mult decât noul tub. Acest lucru indică din nou că majoritatea poluanților de pe tubul HDPE s-au depus în interiorul porilor și nu au putut fi îndepărtați eficient prin spălare mecanică, necesitând curățarea cu NaClO pentru a restabili performanța. DWP al vechiului tub EPDM a crescut la (8,10 ± 0,94) kPa, de 1,25 ori mai mult decât al noului tub și a scăzut la 1,10 ori după spălarea mecanică.
Figura 4arată schimbarea DWP/SOTE (notat ca DWP') cu AFR pentru aeratoare.
O ecuație de regresie liniară a fost utilizată pentru a se potrivi DWP' versus AFR, iar parametrul de consum de energie J a fost obținut din pantă. Valorile J pentru noile tuburi HDPE și noile EPDM au fost 0,064 și, respectiv, 0,204 kPa·h/g, ceea ce indică faptul că per unitate de masă de oxigen transferată, tubul EPDM trebuie să depășească o pierdere mai mare de presiune. La momentul înlocuirii, valorile J pentru tuburile HDPE și EPDM au crescut la 0,251 și, respectiv, 0,274 kPa·h/g. Murdărirea aeratorului care duce la o pierdere crescută de presiune poate afecta funcționarea în siguranță a suflantei. După spălare mecanică, valorile J pentru tuburile HDPE și EPDM au scăzut la 0,184 și, respectiv, 0,237 kPa·h/g. Modificările în J pot fi utilizate pentru analiza cantitativă a poluanților aeratorului. Diferența de J dintre tubul vechi și tubul curățat mecanic este cauzată de murdăria reversibilă fizic. Diferența dintre tubul curățat mecanic și noul tub este cauzată de murdărirea fizică ireversibilă. Diferența dintre tubul curățat mecanic și tubul curățat chimic este cauzată de murdăria reversibilă chimic, în timp ce diferența dintre tubul curățat chimic și tubul nou este cauzată de murdăria irecuperabilă. Figura 5 prezintă modificările parametrului de consum de energie J pentru aeratoare.
DinFigura 5, pentru tubul HDPE, murdărirea reversibilă fizic și ireversibilă fizic au reprezentat 35,8% și, respectiv, 64,2% din totalul murdăririi. În ceea ce privește murdărirea ireversibilă din punct de vedere fizic, murdăria reversibilă chimic și cea irecuperabilă au reprezentat 42,8%, respectiv 21,4%. Pentru tubul EPDM, murdărirea reversibilă fizic și ireversibilă fizic au reprezentat 52,9% și, respectiv, 47,1%. Murdarea irecuperabilă nu apare inițial, ci se acumulează în timp, determinând în cele din urmă durata de viață a aeratorului. Prin urmare, trebuie stabilite programe rezonabile de curățare pentru a încetini tranziția de la murdăria reversibilă la cea ireversibilă și pentru a minimiza acumularea de murdărie irecuperabilă.
2.2 Observarea SEM a aeratoarelor noi, vechi și curățate
Figura 6arată imagini SEM ale suprafețelor aeratoarelor noi, vechi și curățate mecanic. Structura poroasă a noului tub HDPE este clar vizibilă, în timp ce suprafața noului tub EPDM este netedă, cu pori tăiați-curate. După câțiva ani de funcționare, morfologia suprafeței ambelor aeratoare s-a schimbat semnificativ. Poluanții neuniformi de tip-și blocați au acoperit complet suprafața, cu agregate poluante în jurul și în interiorul porilor, împiedicând transferul de oxigen și crescând pierderea de presiune. După spălare mecanică, majoritatea poluanților de pe suprafața tubului EPDM au fost îndepărtați, dar porii au rămas înfundați. Pentru tubul HDPE, grosimea stratului de poluant a scăzut, dar porii erau încă acoperiți.
2.3 Analiza murdăririi anorganice a aeratoarelor noi, vechi și curățate
EDX a fost folosit pentru a analiza în continuare principala compoziție elementară a suprafețelor aeratorului, cu rezultatele prezentate înTabelul 2. Carbon, oxigen, fier, siliciu și calciu au fost detectate atât pe suprafețele HDPE, cât și pe EPDM. Tubul HDPE conținea și magneziu, în timp ce tubul EPDM conținea aluminiu. Se deduce că poluanții anorganici de pe tubul HDPE au fost dioxid de siliciu, carbonat de calciu, carbonat de magneziu și fosfat de fier, în timp ce cei de pe tubul EPDM au fost dioxid de siliciu și oxid de aluminiu. Aceste precipitate anorganice s-au format atunci când concentrațiile de ioni anorganici din apele reziduale municipale și nămolul activ au atins saturația pe suprafața aeratorului. După spălarea mecanică, elementele anorganice de pe suprafețele aeratorului au prezentat o diferență mică față de tuburile vechi, ceea ce indică faptul că spălarea mecanică nu poate elimina în mod eficient poluanții anorganici. Kim şi colab. a constatat că, după o funcționare pe termen lung-, poluanții anorganici sunt acoperiți de poluanți organici, aderând strâns la suprafață și în interiorul porilor, făcându-i dificil de îndepărtat prin spălare mecanică.
După curățarea cu HCI, ionii metalici de pe suprafețele aeratorului au fost complet îndepărtați. HCI a corodat o parte din stratul organic care acoperă suprafața, a pătruns în ea și a reacționat cu ionii metalici, îndepărtând precipitatele anorganice prin neutralizare și descompunere. Soluția de curățare cu HCI utilizată pentru înmuierea aeratoarelor a fost analizată de ICP pentru a calcula conținutul de poluanți anorganici. Conținuturile de Ca, Mg și Fe pentru tubul HDPE au fost 18,00, 1,62 și, respectiv, 13,90 mg/cm², în timp ce pentru tubul EPDM, conținuturile de Ca, Al și Fe au fost de 9,55, 1,61 și, respectiv, 3,38 mg/cm².
2.4 Analiza murdăriei organice a aeratoarelor noi, vechi și curățate
Pentru a examina cantitativ distribuția poluanților organici, software-ul Image J a fost utilizat pentru a calcula biovolumul și raportul de acoperire a substratului a celulelor totale, polizaharidelor și proteinelor din micrografiile CLSM, cu mediile luate ca rezultate finale (Figura 7).
Din Figura 7(a), proteinele și celulele totale au fost componentele principale ale poluanților organici pe tuburile HDPE și, respectiv, EPDM, cu volume totale maxime atingând 7,66 × 10⁵ și 7,02 × 10⁵ μm³. Volumul total al celulei de pe tubul EPDM a fost de 2,5 ori mai mare decât pe tubul HDPE, în concordanță cu constatările lui Garrido-Baserba și colab., care au raportat o concentrație totală mai mare de ADN pe aeratoare EPDM vechi în comparație cu alte materiale. Wanger şi colab. a descoperit că, atunci când microorganismele se atașează la tuburile EPDM, dacă mediul înconjurător nu are suficient substrat organic, au apelat la plastifianți cu membrană EPDM. Microorganismele pot utiliza plastifianți ca sursă de carbon, accelerând creșterea și reproducerea, intensificând astfel murdăria biologică pe suprafața EPDM. Conținutul de polizaharide și proteine de pe tubul EPDM a fost mult mai mic decât cel de pe tubul HDPE, posibil din cauza vârstei mai mari a nămolului din Uzina B comparativ cu Planta A, ceea ce duce la o concentrație mai mică de substanță polimerică extracelulară (EPS). Ca componente principale ale EPS, proteinele și polizaharidele secretate de microorganisme au devenit surse semnificative de poluanți organici pe suprafața tubului HDPE din Planta A.
După spălarea mecanică, cantitățile totale de celule, polizaharide și proteine de pe tubul HDPE au scăzut cu 1,49×10⁵, 0,13×10⁵ și, respectiv, 1,33×10⁵ μm³. Pe tubul EPDM, scăderile corespunzătoare au fost 2,20×10⁵, 1,88×10⁵ și, respectiv, 2,38×10⁵ μm³. Acest lucru indică faptul că spălarea mecanică poate reduce murdăria organică într-o oarecare măsură.
Cu toate acestea, pentru tubul HDPE, aria de acoperire a substratului de polizaharide și proteine a crescut după spălarea mecanică-de la 2,75% și 6,28% la 4,67% și, respectiv, 7,09% [Figura 7(b)]. Acest lucru sa întâmplat deoarece substanțele polimerice extracelulare (EPS) posedă vâscozitate ridicată. În consecință, spălarea mecanică a avut efectul contraproductiv de a răspândi proteinele, polizaharidele și poluanții anorganici mai pe scară largă pe suprafața tubului HDPE, ceea ce duce la o acoperire mai mare a zonei. Acest lucru explică probabil de ce spălarea mecanică nu a reușit să restabilească în mod semnificativ eficiența de aerare a tubului HDPE.
După curățarea cu NaClO, celulele totale, polizaharidele și proteinele de pe tubul HDPE au scăzut cu 2,34 × 10⁵, 3,42 × 10⁵ și, respectiv, 4,53 × 10⁵ μm³, arătând o eficiență de îndepărtare semnificativ mai mare decât spălarea mecanică. NaClO oxidează grupurile funcționale de poluanți organici în cetone, aldehide și acizi carboxilici, crescând hidrofilicitatea compușilor de bază și reducând aderența poluanților la aerisitor. În plus, flocurile de nămol și coloizii pot fi descompuse de oxidanți în particule fine și materie organică dizolvată.
3 Concluzii
①Valorile SOTE pentru noile tuburi HDPE și noile EPDM au fost (7,36±0,53)% și respectiv (9,68±1,84)%. SOTE al tubului EPDM a arătat o tendință de scădere mai pronunțată cu creșterea AFR în comparație cu tubul HDPE. Acest lucru se datorează faptului că porii aeratorului HDPE sunt rigizi și nu se modifică cu AFR, în timp ce porii aeratorului EPDM sunt flexibili și se deschid mai larg cu AFR crescut, formând bule mai mari și reducând în continuare SOTE.
②Datorită acumulării de poluanți la suprafață și în interiorul porilor, eficiența transferului de oxigen al tubului HDPE a scăzut cu 26,7%, iar pierderea sa de presiune a crescut la 2,97 ori mai mare decât a noului tub. Deoarece majoritatea poluanților de pe tubul HDPE s-au depus în interiorul porilor, spălarea mecanică nu a fost eficientă. După curățarea chimică, SOTE al tubului HDPE a revenit la 83,4% din nivelul noului tub, iar DWP a scăzut la 1,39 ori mai mult decât noul tub, arătând o îmbunătățire semnificativă a performanței. Cu toate acestea, din cauza depunerii de poluanți, nu și-a putut reveni complet la starea inițială. Pentru tubul HDPE, murdărirea reversibilă fizic, reversibilă chimic și irecuperabilă a reprezentat 35,8%, 42,8% și, respectiv, 21,4%.
③După o funcționare pe termen lung-, eficiența transferului de oxigen al tubului EPDM a scăzut cu 6,4%, iar pierderea de presiune a crescut la 1,25 ori mai mare decât a noului tub. După spălarea mecanică, performanța de aerare a tubului EPDM a fost aproape restabilită la nivelul noului tub, ceea ce indică faptul că poluanții de pe tubul EPDM au fost atașați lejer de suprafață și ar putea fi în mare măsură îndepărtați prin spălare mecanică. Pentru tubul EPDM, murdărirea reversibilă fizic și ireversibilă fizic au reprezentat 52,9% și, respectiv, 47,1%.
④Proteinele au fost componenta principală a poluanților organici pe tubul HDPE, în timp ce celulele totale au fost componenta principală pe tubul EPDM. Acest lucru se datorează faptului că microorganismele utilizează plastifianți în materialul EPDM ca sursă de carbon, accelerând creșterea și reproducerea lor, intensificând astfel murdăria biologică a aeratoarelor de material EPDM.