Der algenbasierte Mikropartikelträger besteht aus einer nichtleitenden amorphen Siliziumdioxidhülle, Nanometerporen und aktiven Metallstellen an der Oberfläche, die auf der Trägeroberfläche ein unausgeglichenes Potenzial bilden können. Bei der Anwendung wird der algenbasierte Mikropartikelträger in einer bestimmten Menge in das biochemische System dosiert und gründlich mit dem Abwasser vermischt. Das unausgeglichene Potenzial auf der Oberfläche des algenbasierten Mikropartikelträgers kann die Ionenwolke im Abwasser zerstören und die Ladung der suspendierten Ionen neutralisieren, wodurch Schadstoffe im Wasser schnell physikalisch ausflocken und sedimentieren. Gleichzeitig besitzt der algenbasierte Mikropartikelträger eine enorme spezifische Oberfläche, ein großes Porenvolumen und eine starke Adsorptionskraft, die ultrafeine Partikel an die Trägeroberfläche bindet, eine kettenartige Struktur bildet und diese sofort absinken und sich vom Wasser trennen lässt.
Am Zulauf der Belüftungszone der Abwasserbehandlungsanlage wird der algenbasierte Mikropartikelträger kontinuierlich in einem Verhältnis von 50–100 ppm (dieses Verhältnis entspricht dem Verhältnis von algenbasiertem Mikropartikelträger zur Zulaufmenge) dosiert. Mit einer spezifischen Oberfläche von 20–40 m2 pro Gramm erreicht der Mikropartikelträger bei einer Konzentration von 0,7–1 % im Belebungsbecken eine spezifische Oberfläche von 20.000–60.000 Quadratmetern pro Kubikmeter Wasser. Auf dieser enormen spezifischen Oberfläche heften sich Mikroorganismen an die Oberfläche der Mikropartikel und müssen keine Schadstoffquellen im Wasser aufspüren; sie nutzen die auf der Trägeroberfläche angereicherten Schadstoffe als Nahrung, vermehren sich schnell und aggregieren zu Mikropartikelschlamm von etwa 100–200 Mikrometern. Im Inneren dieses Partikelschlamms differenzieren sich allmählich anaerobe, anoxische und aerobe Funktionszonen aus. Die Anreicherung von Bakteriengemeinschaften wie der simultanen Nitrifikation/Denitrifikation, der partiellen Nitritation und der anaeroben Ammoniumoxidation wird erheblich gesteigert, wodurch organische Stoffe und Ammoniumstickstoff effektiver entfernt werden. Der Wirkmechanismus des algenbasierten Mikropartikelträgers lässt sich wie folgt zusammenfassen:
(1) Physikalische Flockung und Adsorption
Der algenbasierte Mikropartikelträger besteht aus einer nichtleitenden amorphen Siliziumdioxidhülle und Nanometerporen, die auf der Trägeroberfläche ein unausgeglichenes Potenzial bilden können. Bei der Wasserbehandlung werden Schadstoffe schnell elektrostatisch aggregiert (physikalische Flockung) und sedimentiert. Mit einer großen spezifischen Oberfläche von 19–30 m2 pro Gramm besitzt der Mikropartikelträger eine starke Adsorptionskraft, die ultrafeine Partikel, Färbung, Schwermetalle, giftige und schädliche Stoffe sowie Gerüche an die Trägeroberfläche bindet, absinken und sich vom Wasser trennen lässt.
(2) Synergieeffekt als biologischer Träger
Mit einer spezifischen Oberfläche von 19–30 m2 pro Gramm bietet der Mikropartikelträger Mikroorganismen eine spezifische Oberfläche von bis zu 20.000–60.000 m2 pro Kubikmeter Abwasser. In Kombination mit der Flockungs- und Adsorptionswirkung des Trägers wird die schnelle Granulierung des Flockenschlamms gefördert. Im Schlamm bilden sich anaerobe, anoxische und aerobe Funktionszonen aus, wodurch die Schadstoffabbauleistung des Schlamms erheblich gesteigert wird.
