Foto arIvans BandurauzBezplasa
Ķīniešu pētnieku komanda ir veikusi revolucionāru progresu notekūdeņu attīrīšanā, veiksmīgi piemērojot UV/E-CL tehnoloģiju, lai mazinātu membrānas gēla piesārņojumu. Pētījums, nesen publicētsDabas komunikācija, izceļ jaunu pieeju atūdeņošanas efektivitātes un membrānas filtrēšanas veiktspējas uzlabošanai notekūdeņu attīrīšanas procesos.
Pastiprināta atūdeņošanas efektivitāte
Pētījums parādīja, ka UV/E-CL pielietojums ievērojami uzlaboja ūdens plūsmu atūdeņošanas eksperimentos, sasniedzot plūsmas līdz 138% no E-CL sistēmas, 239% no UV sistēmas un 198% no kontroles. Tas liek domāt, ka UV/E-CL efektīvi izjauc membrānas piesārņojuma struktūras, izraisot uzlabotu atūdeņošanas veiktspēju. Izmantojot SA-BSA modeļa sistēmu, pētnieki spēja simulēt sarežģītu ārpusšūnu polimēru vielu (EPS) uzvedību un apstiprināt olbaltumvielu un polisaharīdu nozīmi notekūdeņu dūņu (bija) atūdeņošanā.
Molekulārā ieskata par piesārņojuma mehānismiem
Pētījums iedziļinājās olbaltumvielu un polisaharīdu starpmolekulārā mijiedarbībā, atklājot, ka membrānas piesārņošanā ir izšķiroša loma ir elektrostatiskai tiltu veidošanai starp aminogrupu un karboksilgrupām. Izmantojot FTIR spektrālo analīzi un blīvuma funkcionālās teorijas (DFT) simulācijas, pētnieki identificēja trīs molekulāros saistīšanas režīmus, norādot uz spēcīgu priekšroku lineārām konformācijām, kas veicina polimēru šķērssavienojumu. Šie atklājumi nodrošina molekulārā līmeņa izpratni par to, kā UV/E-CL izjauc šo mijiedarbību, izraisot samazinātu viskozitāti, lielākus floka izmērus un pastiprinātu ūdens izdalīšanos.
CL radikāļu sinerģiskā loma piesārņojuma mazināšanā
Turpmākā analīze parādīja, ka hlora radikāļiem (CL •) ir dominējošā loma BSA un SA sadalīšanā, vairāk nekā 90% veicinot to sabrukumu. Pētījumā tika ziņots par ārkārtīgi augstu CL reakcijas ātruma konstantes. Šis process ne tikai sadrumstaloja SA-BSA struktūras mazākās daļiņās, bet arī ievērojami samazināja to viskozitāti un hidratācijas spēju, tādējādi vājinot želejam līdzīgo piesārņojošo slāni.
Termodinamiskās atziņas: ūdens rašanās stāvoklis kā galvenais faktors
Pētījumā tālāk tika izpētīta membrānas piesārņojuma termodinamika, apstiprinot, ka ūdens rašanās stāvokļi - kas ir viens nekā parastais porainības vai caurlaidības faktori - dominē gēla piesārņojuma izturēšanos. Termogravimetriskā analīze atklāja, ka sasaistītais ūdens saturs kontroles fulanta slāņos bija gandrīz 80%, bet UV/E-CL apstrāde to samazināja līdz mazāk nekā 10%. Šī maiņa ļāva vieglāk atbrīvot ūdeni, galu galā samazinot filtrācijas pretestību un uzlabojot filtrēšanas efektivitāti.
Ceļā uz praktiskiem pielietojumiem
Izmantojot šos pārliecinošos rezultātus, pētnieki ierosina optimizēt reaktora parametrus, ieskaitot elektrodu materiālu, UV intensitāti un ārstēšanas ilgumu, lai uzlabotu procesa mērogojamību. Pētījums arī ierosina UV/E-CL integrāciju ar citiem oksidētājiem, piemēram, ūdeņraža peroksīdu, lai vēl vairāk palielinātu radikālu veidošanos un uzlabotu ārstēšanas efektivitāti. Turklāt pētnieki uzsver iespēju izmantot zemākas koncentrācijas NaCl šķīdumus, piemēram, jūras ūdeni, lai panāktu ilgtspējīgu un rentablu notekūdeņu attīrīšanu.
Universāls sasniegums membrānas tehnoloģijā
Kamēr šis pētījums tika veikts, izmantojot BAS, tā atklājumiem ir tālejošas sekas, kas pārsniedz notekūdeņu attīrīšanu. Ūdens rašanās stāvokļa atpazīšana kā dominējošais faktors membrānas piesārņojuma mazināšanā ir universāla nozīme dažādos membrānas procesos un reaktora skalās. Šis izrāviens paver ceļu efektīvākām un ilgtspējīgākām filtrēšanas tehnoloģijām ūdens attīrīšanas nozarē visā pasaulē.
Palielinoties globālajam pieprasījumam pēc efektīvas notekūdeņu apsaimniekošanas, UV/E-CL tehnoloģija rada daudzsološu risinājumu membrānas ilgmūžības uzlabošanai, darbības izmaksu samazināšanai un vispārējā ārstēšanas rādītāju uzlabošanai. Tā kā pētnieki turpina uzlabot un palielināt šo novatorisko pieeju, notekūdeņu attīrīšanas nākotne izskatās arvien efektīvāka un ilgtspējīgāka.
Lai iegūtu sīkāku informāciju, skatiet pilnu pētījumu, kas publicēts Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Efektīva un videi draudzīga dūņu atūdeņošana ar Holija tehnoloģiju
Ūdens attīrīšanas jomā Holija ir apņēmusies piedāvāt novatoriskas dūņu atūdeņošanas risinājumus mūsu klientiem. Mūsu HLDS vairāku disku dūņu atūdeņošanas skrūvju prese ar savu unikālo bez aizsērēšanas dizainu un uzlabotu pašattīrīšanās funkciju ievērojami samazina notekūdeņu ražotņu celtniecības izmaksas. Šis aprīkojums izmanto automātisku PLC vadības sistēmu, apvienojot skrūvi un kustīgus gredzenus pašattīrīšanai, kas var aizstāt tradicionālās filtru preses, piemēram, jostas presi un rāmja presi. Salīdzinot ar centrifūgām, HLD darbojas ar zemāku enerģijas un ūdens patēriņu, padarot to efektīvāku un videi draudzīgāku.
HLDS dūņu atūdeņošanas skrūvju presi plaši izmanto dažādās notekūdeņu attīrīšanas sistēmās, ieskaitot pašvaldību, naftas ķīmijas, ķīmiskās šķiedras, papīra izgatavošanu, farmaceitisko, ādas un citas rūpnieciskas ūdens attīrīšanas nozares. Tas ir efektīvs arī piena fermu kūtsmēslu, palmu eļļas dūņu, septisko dūņu un daudz ko citu ārstēšanai. Mūsu aprīkojums ir pierādīts daudzās reālās pasaules lietojumprogrammās, demonstrējot izcilus darbus un ekonomiskos ieguvumus, palīdzot uzņēmumiem samazināt darbības izmaksas, vienlaikus sasniedzot vides mērķus.
Tā kā ūdens attīrīšanas tehnoloģija turpina attīstīties, Holija novatoriskie risinājumi nodrošina klientus visā pasaulē efektīvāku un rentablāku aprīkojumu, kas veicina dūņu atūdeņošanas un ūdens attīrīšanas nozares ilgtspējīgu attīstību. Ar vismodernāko tehnoloģiju un gadu pieredzes apvienojumu Holijs ir paredzēts, lai piedāvātu vismodernākos notekūdeņu attīrīšanas aprīkojuma, nozares progresa un vides ilgtspējības virzīšanu.
Pasta laiks: Apr-03-2025