Foto deurIvan BanduraaanUnsplash
'n Span Chinese navorsers het 'n baanbrekende vooruitgang in afvalwaterbehandeling gemaak met die suksesvolle toepassing van UV/E-Cl-tegnologie om membraangelbesoedeling te verminder. Die studie, wat onlangs gepubliseer is inNatuurkommunikasie, beklemtoon 'n nuwe benadering tot die verbetering van ontwateringsdoeltreffendheid en membraanfiltrasieprestasie in afvalwaterbehandelingsprosesse.
Verbeterde Ontwateringsdoeltreffendheid
Die studie het getoon dat die toepassing van UV/E-Cl die watervloei in ontwateringseksperimente aansienlik verbeter het, en vloeie van tot 138% van die E-Cl-stelsel, 239% van die UV-stelsel en 198% van die kontrole bereik het. Dit dui daarop dat UV/E-Cl membraanvervuilingstrukture effektief ontwrig, wat lei tot verbeterde ontwateringsprestasie. Deur 'n SA-BSA-modelstelsel te gebruik, kon navorsers komplekse ekstrasellulêre polimeerstowwe (EPS) se gedrag simuleer en die relevansie van proteïene en polisakkariede in afvalwaterslyk (WAS) se ontwatering bevestig.
Molekulêre insigte in besoedelingsmeganismes
Die studie het die intermolekulêre interaksies van proteïene en polisakkariede ondersoek en aan die lig gebring dat elektrostatiese oorbrugging tussen amino- en karboksielgroepe 'n belangrike rol speel in membraanvervuiling. Deur middel van FTIR-spektrale analise en Digtheidsfunksionaalteorie (DFT) simulasies het navorsers drie molekulêre bindingsmodusse geïdentifiseer, wat dui op 'n sterk voorkeur vir lineêre konformasies wat polimeer-kruisbinding bevorder. Hierdie bevindinge bied 'n molekulêre begrip van hoe UV/E-Cl hierdie interaksies ontwrig, wat lei tot verminderde viskositeit, groter vlokgroottes en verbeterde watervrystelling.
Sinergistiese Rol van Cl Radikale in Versagting van Bevuiling
Verdere analise het getoon dat chloorradikale (Cl•) 'n dominante rol speel in die afbraak van BSA en SA, en meer as 90% tot hul afbraak bydra. Die studie het buitengewoon hoë reaksietempokonstantes vir Cl•-interaksies met hierdie makromolekules gerapporteer, wat die doeltreffendheid van UV/E-Cl in die ontbinding van membraanverontreinigingsmiddels ondersteun. Hierdie proses het nie net die SA-BSA-strukture in kleiner deeltjies gefragmenteer nie, maar ook hul viskositeit en hidrasiekapasiteit aansienlik verminder, waardeur die gelagtige verontreinigingslaag verswak is.
Termodinamiese Insigte: Watervoorkomstoestand as die Sleutelfaktor
Die navorsing het verder die termodinamika van membraanbesoedeling ondersoek, wat bevestig dat watervoorkomstoestande – eerder as konvensionele porositeit- of deurlaatbaarheidsfaktore – die gedrag van gelbesoedeling oorheers. Termogravimetriese analise het aan die lig gebring dat die gebonde waterinhoud in die kontrole-besoedelingslae byna 80% was, terwyl UV/E-Cl-behandeling dit tot minder as 10% verminder het. Hierdie verskuiwing het makliker watervrystelling moontlik gemaak, wat uiteindelik die filtrasieweerstand verlaag en die filtrasiedoeltreffendheid verbeter het.
Op pad na praktiese toepassings
Met hierdie oortuigende resultate stel die navorsers voor dat reaktorparameters, insluitend elektrodemateriaal, UV-intensiteit en behandelingsduur, geoptimaliseer word om prosesskaalbaarheid te verbeter. Die studie stel ook die integrasie van UV/E-Cl met ander oksidante, soos waterstofperoksied, voor om radikale generering verder te bevorder en behandelingsdoeltreffendheid te verbeter. Daarbenewens beklemtoon die navorsers die potensiaal vir die gebruik van laer-konsentrasie NaCl-oplossings – soos seewater – om volhoubare en koste-effektiewe afvalwaterbehandeling te bereik.
'n Universele Deurbraak in Membraantegnologie
Alhoewel hierdie studie met behulp van WAS uitgevoer is, het die bevindinge daarvan verreikende implikasies wat verder strek as afvalwaterbehandeling. Die erkenning van watervoorkomstoestande as die dominante faktor in die vermindering van membraanbesoedeling hou universele betekenis oor verskillende membraanprosesse en reaktorskale. Hierdie deurbraak baan die weg vir meer doeltreffende en volhoubare filtrasietegnologieë in waterbehandelingsbedrywe wêreldwyd.
Met die toenemende wêreldwye vraag na doeltreffende afvalwaterbestuur, bied UV/E-Cl-tegnologie 'n belowende oplossing vir die verbetering van membraanlewendheid, die vermindering van bedryfskoste en die verbetering van algehele behandelingsprestasie. Namate navorsers voortgaan om hierdie innoverende benadering te verfyn en op te skaal, lyk die toekoms van afvalwaterbehandeling toenemend doeltreffend en volhoubaar.
Vir meer besonderhede, verwys na die volledige studie gepubliseer in Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Doeltreffende en omgewingsvriendelike slykontwatering met Holly se tegnologie
In die veld van waterbehandeling is Holly daartoe verbind om innoverende slykontwateringsoplossings aan ons kliënte te bied. Ons HLDS Multi-skyf Slykontwateringskroefpers, met sy unieke verstoppingsvrye ontwerp en gevorderde selfreinigende funksie, verminder die konstruksiekoste van rioolaanlegte aansienlik. Hierdie toerusting maak gebruik van 'n outomatiese PLC-beheerstelsel, wat 'n skroef en bewegende ringe vir selfreiniging kombineer, wat tradisionele filterperse soos bandperse en raamperse kan vervang. In vergelyking met sentrifuges, werk die HLDS met laer krag- en waterverbruik, wat dit meer doeltreffend en omgewingsvriendelik maak.
Die HLDS Slykontwateringskroefpers word wyd gebruik in verskeie afvalwaterbehandelingstelsels, insluitend munisipale, petrochemiese, chemiese vesel-, papiervervaardigings-, farmaseutiese, leer- en ander industriële waterbehandelingsektore. Dit is ook effektief vir die behandeling van suiwelplaasmis, palmolieslyk, septiese slyk en meer. Ons toerusting is in talle werklike toepassings bewys en toon uitsonderlike prestasie en ekonomiese voordele, wat besighede help om bedryfskoste te verminder terwyl hulle omgewingsdoelwitte bereik.
Soos waterbehandelingstegnologie aanhou ontwikkel, bied Holly se innoverende oplossings kliënte wêreldwyd meer doeltreffende en koste-effektiewe toerusting, wat bydra tot die volhoubare ontwikkeling van slykontwatering- en waterbehandelingsbedrywe. Met 'n kombinasie van die nuutste tegnologie en jare se bedryfservaring, is Holly toegewy daaraan om die mees gevorderde afvalwaterbehandelingstoerusting aan te bied, wat bedryfsvordering en omgewingsvolhoubaarheid bevorder.
Plasingstyd: 3 April 2025