Fotografie deIvan BandurapeUnsplash
O echipă de cercetători chinezi a făcut o avansare inovatoare în tratamentul apelor uzate, cu aplicarea cu succes a tehnologiei UV/E-CL pentru atenuarea faulului cu gel de membrană. Studiul, publicat recent înComunicări naturale, evidențiază o abordare inedită pentru îmbunătățirea eficienței deshidratați și a performanței filtrării membranei în procesele de tratare a apelor uzate.
Eficiență îmbunătățită de deshidratare
Studiul a demonstrat că aplicarea UV/E-CL a îmbunătățit semnificativ fluxul de apă în experimentele de deshidratare, obținând fluxuri de până la 138% din sistemul E-CL, 239% din sistemul UV și 198% din control. Acest lucru sugerează că UV/E-CL perturbă eficient structurile de deturnare a membranei, ceea ce duce la o performanță îmbunătățită de deshidratare. Prin utilizarea unui sistem de model SA-BSA, cercetătorii au putut simula comportamentul complex de substanțe polimerice extracelulare (EPS) și să confirme relevanța proteinelor și polizaharidelor în nămolurile de ape uzate (WAS).
Perspective moleculare asupra mecanismelor de murdărire
Studiul s -a aprofundat în interacțiunile intermoleculare ale proteinelor și polizaharidelor, dezvăluind că legarea electrostatică între grupele amino și carboxil joacă un rol crucial în combaterea membranei. Prin analiza spectrală FTIR și simulările teoriei funcționale de densitate (DFT), cercetătorii au identificat trei moduri de legare moleculară, ceea ce indică o preferință puternică pentru conformații liniare care promovează reticularea polimerului. Aceste descoperiri oferă o înțelegere la nivel molecular a modului în care UV/E-CL perturbă aceste interacțiuni, ceea ce duce la o vâscozitate redusă, dimensiuni mai mari de flocuri și o eliberare îmbunătățită a apei.
Rolul sinergic al radicalilor CL în reducerea atenuării
Analiza ulterioară a demonstrat că radicalii de clor (CL •) joacă un rol dominant în degradarea BSA și SA, contribuind cu peste 90% la defalcarea lor. Studiul a raportat constante de rată de reacție excepțional de ridicate pentru interacțiunile CL • cu aceste macromolecule, susținând eficacitatea UV/E-CL în descompunerea de membrană. Acest proces nu numai că a fragmentat structurile SA-BSA în particule mai mici, dar și a redus semnificativ vâscozitatea și capacitatea de hidratare, slăbind astfel stratul de tip gel.
Perspective termodinamice: starea apariției apei ca factor cheie
Cercetările au explorat în continuare termodinamica deturnărilor membranei, confirmând că stările de apariție a apei - mai degrabă decât porozitatea convențională sau factorii de permeabilitate - comportamentul de combatere a gelului. Analiza termogravimetrică a relevat faptul că conținutul de apă legat în straturile de control de control a fost de aproape 80%, în timp ce tratamentul UV/E-CL a redus-o la mai puțin de 10%. Această schimbare a permis eliberarea mai ușoară a apei, scăzând în cele din urmă rezistența la filtrare și îmbunătățirea eficienței filtrării.
Spre aplicații practice
Cu aceste rezultate convingătoare, cercetătorii sugerează optimizarea parametrilor reactorului, inclusiv materialul electrodului, intensitatea UV și durata tratamentului, pentru a îmbunătăți scalabilitatea procesului. Studiul propune, de asemenea, integrarea UV/E-CL cu alți oxidanți, cum ar fi peroxidul de hidrogen, pentru a stimula în continuare generarea radicală și pentru a îmbunătăți eficiența tratamentului. În plus, cercetătorii subliniază potențialul de utilizare a soluțiilor NaCl de concentrare mai mică-cum ar fi apa de mare-pentru a obține un tratament durabil și rentabil de ape uzate.
O descoperire universală în tehnologia membranei
În timp ce acest studiu a fost realizat folosind a fost, rezultatele sale au implicații de anvergură dincolo de tratamentul apelor uzate. Recunoașterea stării de apariție a apei ca factor dominant în atenuarea alimentelor de membrană are o semnificație universală pe diferite procese de membrană și scale de reactor. Această descoperire deschide calea pentru tehnologii de filtrare mai eficiente și mai durabile în industriile de tratare a apei din întreaga lume.
Odată cu creșterea cererii globale de gestionare eficientă a apelor uzate, tehnologia UV/E-CL prezintă o soluție promițătoare pentru îmbunătățirea longevității membranei, reducerea costurilor operaționale și îmbunătățirea performanței generale a tratamentului. Pe măsură ce cercetătorii continuă să perfecționeze și să mărească această abordare inovatoare, viitorul tratamentului cu ape uzate pare din ce în ce mai eficient și mai durabil.
Pentru mai multe detalii, consultați studiul complet publicat în Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/S41467-025-57878-4]
Snumba eficientă și ecologică deshidratarea cu tehnologia lui Holly
În domeniul tratării apei, Holly se angajează să ofere clienților noștri soluții inovatoare de deshidratare a nămolurilor. Presa noastră cu șuruburi de deshinisare a nămolurilor multi-discuri HLDS, cu designul său unic fără înfundare și funcția avansată de auto-curățare, reduce semnificativ costurile de construcție ale instalațiilor de canalizare. Acest echipament folosește un sistem automat de control PLC, combinând un șurub și inele în mișcare pentru auto-curățare, care poate înlocui presele tradiționale de filtrare, cum ar fi presa cu centura și presa de cadru. În comparație cu centrifugele, HLDS funcționează cu energie mai mică și consum de apă, ceea ce îl face mai eficient și mai ecologic.
Presa cu șuruburi de deshidratare a nămolurilor HLDS este utilizată pe scară largă în diferite sisteme de tratare a apelor uzate, inclusiv municipali, petrochimici, fibre chimice, fabricarea hârtiei, farmaceutice, piele și alte sectoare de tratare a apei industriale. De asemenea, este eficient pentru tratarea gunoiului de gunoi de lapte, nămolul cu ulei de palmier, nămolul septic și multe altele. Echipamentul nostru a fost dovedit în numeroase aplicații din lumea reală, demonstrând performanțe excepționale și beneficii economice, ajutând întreprinderile să reducă costurile operaționale în timp ce îndeplinesc obiectivele de mediu.
Pe măsură ce tehnologia de tratare a apei continuă să evolueze, soluțiile inovatoare ale lui Holly oferă clienților din întreaga lume echipamente mai eficiente și mai rentabile, contribuind la dezvoltarea durabilă a industriilor de deshidratare a nămolurilor și de tratare a apei. Cu o combinație de tehnologie de ultimă oră și ani de experiență în industrie, Holly este dedicată oferirii celor mai avansate echipamente de tratare a apelor uzate, conducerii progresului industriei și a sustenabilității mediului.
Timpul post: 03-2025 APR