NuotraukaIvanas BanduraantUnsplash
Kinijos tyrėjų komanda padarė novatorišką nuotekų valymo pažangą, sėkmingai pritaikydama UV/E-CL technologiją, siekdama sušvelninti membranos gelio užteršimą. Neseniai paskelbtas tyrimasGamtos ryšiai, pabrėžia naują požiūrį į vandens nutekėjimo efektyvumo ir membranos filtravimo efektyvumo gerinimą nuotekų valymo procesuose.
Padidėjęs vandens nutekėjimo efektyvumas
Tyrimas parodė, kad UV/E-CL taikymas žymiai pagerino vandens srautą nutekėjimo eksperimentuose, pasiekiant srautus iki 138% E-CL sistemos, 239% UV sistemos ir 198% kontrolinės. Tai rodo, kad UV/E-CL veiksmingai sutrikdo membranų užsiteršimo struktūras, todėl padidėja vandens nutekėjimo efektyvumas. Naudodamiesi SA-BSA modelio sistema, tyrėjai sugebėjo imituoti sudėtingą tarpląstelinės polimerinės medžiagos (EPS) elgesį ir patvirtinti baltymų ir polisacharidų svarbą nuotekų dumblo (buvo) vandens nutekėjime.
Molekulinės įžvalgos apie užsiteršimo mechanizmus
Tyrimas buvo susijęs su tarpmolekuline baltymų ir polisacharidų sąveika, atskleidžiant, kad elektrostatinis tiltas tarp amino ir karboksilo grupių vaidina lemiamą vaidmenį membranų užteršime. Vykdydami FTIR spektrinę analizę ir tankio funkcinės teorijos (DFT) modeliavimą, tyrėjai nustatė tris molekulinius surišimo režimus, rodančius tvirtą pirmenybę tiesinėms konformacijoms, skatinančioms polimero kryžminį sujungimą. Šie duomenys suteikia molekulinio lygio supratimą apie tai, kaip UV/E-CL sutrikdo šias sąveikas, todėl sumažėja klampumas, didesni flokų dydžiai ir padidintas vandens išsiskyrimas.
Cl radikalų sinergetinis vaidmuo mažinant nerimą
Tolesnė analizė parodė, kad chloro radikalai (CL •) vaidina dominuojantį vaidmenį skiliant BSA ir SA, todėl daugiau nei 90% sudaro jų skilimą. Tyrimo metu buvo pranešta apie ypač aukštas CL reakcijų greičio konstantas • sąveika su šiomis makromolekulėmis, palaikančiomis UV/E-CL efektyvumą skaidant membranos išfilantą. Šis procesas ne tik suskaidė SA-BSA struktūras į mažesnes daleles, bet ir žymiai sumažino jų klampumą ir hidratacijos pajėgumą, taip susilpnindamas į gelį panašų užsiteršimo sluoksnį.
Termodinaminės įžvalgos: Vandens atsiradimo būsena kaip pagrindinis veiksnys
Tyrime toliau buvo tiriama membranos užsiteršimo termodinamika, patvirtinanti, kad vandens atsiradimas, o ne įprastas poringumas ar pralaidumo veiksniai - sustiprino gelio užteršimo elgseną. Termogravimetrinė analizė atskleidė, kad surištas vandens kiekis kontroliniuose fourganto sluoksniuose buvo beveik 80%, o UV/E-CL gydymas sumažino jį iki mažiau nei 10%. Šis poslinkis leido lengviau išlaisvinti vandenį, galiausiai sumažinti pasipriešinimą filtracijai ir pagerinti filtravimo efektyvumą.
Praktinių pritaikymų link
Turėdami šiuos įtikinamus rezultatus, tyrėjai siūlo optimizuoti reaktoriaus parametrus, įskaitant elektrodų medžiagą, UV intensyvumą ir gydymo trukmę, kad padidintų proceso mastelį. Tyrime taip pat siūloma UV/E-CL integracija su kitais oksidantais, tokiais kaip vandenilio peroksidas, siekiant dar labiau padidinti radikalų generavimą ir pagerinti gydymo efektyvumą. Be to, tyrėjai pabrėžia galimybes naudoti mažesnės koncentracijos NaCl sprendimus, tokius kaip jūros vanduo, kad būtų pasiektas tvarus ir ekonomiškai efektyvus nuotekų valymas.
Universalus membranos technologijos proveržis
Nors šis tyrimas buvo atliktas naudojant, jo išvados turi didelę reikšmę nuo nuotekų valymo. Vandens atsiradimo pripažinimas yra dominuojantis membranų užsiteršimo sušvelninimo veiksnys turi visuotinę reikšmę skirtinguose membranos procesuose ir reaktorių skalėse. Šis proveržis atveria kelią efektyvesnėms ir tvarioms filtravimo technologijoms vandens valymo pramonėje visame pasaulyje.
Didėjant visuotiniam efektyviam nuotekų valdymui, UV/E-CL technologija pateikia perspektyvų sprendimą, kaip pagerinti membranos ilgaamžiškumą, sumažinti veiklos sąnaudas ir padidinti bendrą gydymo rezultatą. Tyrėjai ir toliau tobulinant šį novatorišką požiūrį, nuotekų valymo ateitis atrodo vis efektyvesnė ir tvari.
Norėdami gauti daugiau informacijos, skaitykite visą „Nature Communications“ paskelbtą tyrimą: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Efektyvus ir ekologiškas dumblo, išpjaustydamas Holly technologiją
Vandens valymo srityje Holly yra įsipareigojusi mūsų klientams teikti novatoriškus dumblo vandens nutekėjimo sprendimus. Mūsų HLDS kelių diskelių dumblo vandens sraigtinis presas su unikalia dizaino ir pažangios savaiminio valymo funkcija žymiai sumažina nuotekų augalų statybos sąnaudas. Ši įranga naudoja automatinę PLC valdymo sistemą, sujungdama varžtą ir judančius žiedus, skirtus savarankiškai valyti, o tai gali pakeisti tradicinius filtrų presus, tokius kaip diržo presas ir rėmo paspaudimas. Palyginti su centrifugais, HLD veikia su mažesne energija ir vandens suvartojimu, todėl jis yra efektyvesnis ir ekologiškesnis.
HLDS dumblo nusausinimo sraigtinis presas yra plačiai naudojamas įvairiose nuotekų valymo sistemose, įskaitant komunalinius, naftos chemijos, cheminio pluošto, popieriaus gamybos, farmacijos, odos ir kitus pramoninio vandens valymo sektorius. Tai taip pat veiksminga gydant pieno ūkio mėšlą, palmių aliejaus dumblą, septinį dumblą ir dar daugiau. Mūsų įranga buvo įrodyta daugelyje realaus pasaulio programų, demonstruojančių išskirtinę veiklą ir ekonominę naudą, padedant įmonėms sumažinti veiklos sąnaudas, siekdamos aplinkosaugos tikslų.
Toliau vystant vandens valymo technologijoms, novatoriški Holly sprendimai suteikia klientams visame pasaulyje efektyvesnę ir ekonomiškesnę įrangą, prisidedančią prie tvaraus dumblo vandens valymo ir vandens valymo pramonės plėtros. Su moderniausių technologijų ir ilgametės pramonės patirties deriniu Holly yra skirtas pasiūlyti pažangiausią nuotekų valymo įrangą, skatinti pramonės pažangą ir aplinkos tvarumą.
Pašto laikas: 2012-03-03