Снимка отИван БандуранаUnsplash
Екип от китайски изследователи направи новаторски напредък при третирането на отпадъчните води с успешното прилагане на UV/E-CL технологията за смекчаване на замърсяването на мембранния гел. Проучването, публикувано наскоро вПриродни комуникации, подчертава нов подход за подобряване на ефективността на обезводняването и ефективността на филтрирането на мембраната в процесите на пречистване на отпадъчните води.
Подобрена ефективност на обезводняване
Проучването демонстрира, че прилагането на UV/E-CL значително подобрява водния поток при обезводняване на експерименти, постигайки потоци до 138% от системата E-CL, 239% от UV системата и 198% от контрола. Това предполага, че UV/E-CL ефективно нарушава структурите на замърсяване на мембраната, което води до повишена работа с обезводняване. Използвайки моделна система SA-BSA, изследователите успяха да симулират сложно поведение на извънклетъчното полимерно вещество (EPS) и да потвърдят значението на протеините и полизахаридите в утайка от отпадни води (беше) обезводняване.
Молекулярна информация за механизмите за замърсяване
Проучването се задълбочи в междумолекулните взаимодействия на протеини и полизахариди, разкривайки, че електростатичното свързване между амино и карбоксилни групи играе решаваща роля за замърсяването на мембраната. Чрез FTIR спектрален анализ и функционална теория на плътността (DFT) симулации, изследователите идентифицират три режима на свързване на молекулярно свързване, което показва силно предпочитание за линейни конформации, които насърчават кръстосаното свързване на полимер. Тези открития осигуряват разбиране на молекулно ниво за това как UV/E-C-CL нарушава тези взаимодействия, което води до намален вискозитет, по-големи размери на Floc и засилено освобождаване на водата.
Синергична роля на CL радикалите при смекчаване на фаули
По -нататъшният анализ показа, че хлорните радикали (CL •) играят доминираща роля в разграждането на BSA и SA, допринасяйки над 90% за тяхното разбиване. Проучването съобщава за изключителни константи на скорост на реакция за CL • взаимодействия с тези макромолекули, подкрепящи ефективността на UV/E-CL при разлагащи се мембранни фалатори. Този процес не само фрагментира структурите на SA-BSA в по-малки частици, но и значително намалява техния вискозитет и капацитет на хидратация, като по този начин отслабваше гел-подобен слой.
Термодинамични прозрения: състояние на възникване на водата като ключов фактор
Изследването допълнително изследва термодинамиката на замърсяването на мембраната, потвърждавайки, че състоянията на възникването на водата - от конвенционалната порьозност или фактори на пропускливост - реализират поведението на гел. Термогравиметричният анализ разкри, че свързаното съдържание на вода в контролните слоеве на ухажните е близо 80%, докато UV/E-CL лечението го намалява до по-малко от 10%. Това изместване позволява по -лесно освобождаване на водата, като в крайна сметка намалява устойчивостта на филтрация и подобрява ефективността на филтрацията.
Към практически приложения
С тези непреодолими резултати изследователите предлагат оптимизиране на параметрите на реактора, включително материал на електрода, интензивност на UV и продължителност на лечението, за да се подобри мащабируемостта на процеса. Проучването предлага и интегрирането на UV/E-CL с други окислители, като водороден пероксид, за по-нататъшно повишаване на радикалното генериране и подобряване на ефективността на лечението. Освен това, изследователите подчертават потенциала за използване на NaCl разтвори с по-нисък концентрация-като морска вода-за постигане на устойчиво и рентабилно пречистване на отпадъчните води.
Универсален пробив в мембранната технология
Докато това проучване е проведено с помощта на е, че неговите открития имат далечни последици извън пречистването на отпадните води. Разпознаването на възникването на водата се състои като доминиращ фактор при смекчаването на мембраната, което намалява, има универсална значимост при различни мембранни процеси и скали на реактора. Този пробив проправя пътя за по -ефективни и устойчиви технологии за филтриране в индустриите за пречистване на водата по целия свят.
С увеличаването на глобалното търсене на ефективно управление на отпадъчните води, UV/E-CL технологията представя обещаващо решение за подобряване на дълголетието на мембраната, намаляване на оперативните разходи и повишаване на общата ефективност на лечението. Тъй като изследователите продължават да усъвършенстват и мащабират този иновативен подход, бъдещето на пречистването на отпадните води изглежда все по -ефективно и устойчиво.
За повече подробности вижте пълното проучване, публикувано в Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/S41467-025-57878-4]
Ефективни и екологични утайки, обезводняващи с технологията на Холи
В областта на обработката на водата Холи се ангажира да предоставя иновативни решения за обезводняване на утайки на нашите клиенти. Нашата винтова преса HLDS с много дискове, с уникалния си дизайн без запушвания и напредналата функция за самопочистване, значително намалява строителните разходи за канализационни централи. Това оборудване използва автоматична система за управление на PLC, комбинирайки винт и движещи се пръстени за самопочистване, което може да замени традиционните филтърни преси като преса за колан и рамката. В сравнение с центрофугите, HLDS работи с по -ниска консумация на енергия и вода, което го прави по -ефективен и екологичен.
Винтовата преса на утайките на HLDS се използва широко в различни системи за пречистване на отпадни води, включително общински, нефтохимически, химически влакна, изработка на хартия, фармацевтични, кожа и други сектори за пречистване на водата. Освен това е ефективен за лечение на млечен фермерски тор, утайка от палмово масло, септична утайка и други. Нашето оборудване е доказано в многобройни приложения в реалния свят, демонстрирайки изключителни резултати и икономически ползи, помагайки на бизнеса да намали оперативните разходи, докато постигат целите на околната среда.
Тъй като технологията за пречистване на вода продължава да се развива, иновативните решения на Холи осигуряват на клиентите по целия свят по-ефективно и рентабилно оборудване, допринасяйки за устойчивото развитие на индустрията за обезводняване и пречистване на водата. С комбинация от авангардни технологии и дългогодишен опит в индустрията, Холи е посветена на предлагането на най-модерното оборудване за пречистване на отпадни води, движейки напредъка на индустрията и устойчивост на околната среда.
Време за публикация: APR-03-2025