Foto odIvan BanduranaUnsplash
Tým čínských vědců provedl průkopnický pokrok v čištění odpadních vod s úspěšnou aplikací technologie UV/E-CL ke zmírnění znečištění membránového gelu. Studie, která byla nedávno zveřejněna vPřírodní komunikace, zdůrazňuje nový přístup ke zlepšení účinnosti odvodnění a filtrační výkonnosti membrány v procesech čištění odpadních vod.
Zvýšená účinnost odvodnění
Studie prokázala, že aplikace UV/E-CL významně zlepšila tok vody v experimentech s odvodňováním a dosahuje toků až do 138% systému E-CL, 239% UV systému a 198% kontroly. To naznačuje, že UV/E-CL účinně narušuje struktury znečištění membrány, což vede ke zvýšenému výkonu odvodnění. Využitím modelového systému SA-BSA byli vědci schopni simulovat komplexní chování extracelulární polymerní látky (EPS) a potvrdit relevanci proteinů a polysacharidů v kalu odpadní vody (WAS).
Molekulární vhled do mechanismů znečištění
Studie se ponořila do intermolekulárních interakcí proteinů a polysacharidů, což odhalilo, že elektrostatické přemostění mezi amino a karboxylovými skupinami hraje klíčovou roli při znečištění membrány. Prostřednictvím simulací FTIR spektrální analýzy a funkční teorie hustoty (DFT) vědci identifikovali tři režimy molekulární vazby, což ukazuje na silnou preferenci lineárních konformací, které podporují zesíťování polymeru. Tato zjištění poskytují molekulární porozumění tomu, jak UV/E-CL narušuje tyto interakce, což vede ke snížené viskozitě, větší velikosti floc a zvýšené uvolňování vody.
Synergická role radikálů CL při znečištění
Další analýza prokázala, že radikály chloru (CL •) hrají dominantní roli při degradaci BSA a SA, což přispívá k jejich poruše více než 90%. Studie uváděla výjimečně vysokou konstanta rychlosti reakce pro interakce s těmito makromolekuly, což podporuje účinnost UV/E-CL při rozkladu membránových faurátů. Tento proces nejen fragmentoval struktury SA-BSA na menší částice, ale také významně snížil jejich viskozitu a hydratační kapacitu, čímž se oslabilo gelovou vrstvu podobnou znečištění.
Termodynamické poznatky: stav výskytu vody jako klíčový faktor
Výzkum dále prozkoumal termodynamiku znečištění membrány, což potvrzuje, že výskyt vody stavy - spíše než konvenční pórovitost nebo faktory propustnosti - dovádějí gelové znečištění chování. Termogravimetrická analýza odhalila, že vázaný obsah vody ve vrstvách kontrolních vzulců byl téměř 80%, zatímco ošetření UV/E-C-CL snížilo na méně než 10%. Tento posun umožnil snadnější uvolňování vody, nakonec snižoval odolnost proti filtraci a zlepšil účinnost filtrace.
Směrem k praktickým aplikacím
S těmito přesvědčivými výsledky vědci navrhují optimalizaci parametrů reaktoru, včetně elektrodového materiálu, intenzity UV a trvání léčby, aby se zvýšila škálovatelnost procesu. Studie také navrhuje integraci UV/E-CL s jinými oxidanty, jako je peroxid vodíku, k dalšímu posílení generování radikálů a zlepšení účinnosti léčby. Vědci navíc zdůrazňují potenciál pro použití roztoků NACL s nízkou koncentrací-jako jsou mořské vody-k dosažení udržitelného a nákladově efektivního čištění odpadních vod.
Univerzální průlom v membránové technologii
Zatímco tato studie byla prováděna za použití, její zjištění mají dalekosáhlé důsledky nad rámec čištění odpadních vod. Rozpoznání výskytu vody stavy jako dominantního faktoru při zmírnění membrány mají univerzální význam napříč různými membránovými procesy a měřítky reaktoru. Tento průlom připravuje cestu pro efektivnější a udržitelnější filtrační technologie v průmyslu úpravy vody po celém světě.
Technologie UV/E-C-CL se zvyšuje globální poptávka po efektivní správě odpadních vod na slibné řešení pro zlepšení dlouhověkosti membrány, snížení provozních nákladů a zvýšení celkové výkonnosti čištění. Jak vědci nadále zdokonalují a rozšiřují tento inovativní přístup, budoucnost čištění odpadních vod vypadá stále efektivnější a udržitelnější.
Další podrobnosti naleznete v celé studii zveřejněné v Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Efektivní a ekologické odvodnění kalů s technologií Holly
V oblasti úpravy vody se Holly zavázala poskytovat našim zákazníkům inovativní řešení odvodnění kalu. Naše odvodňovací šroubová šrouby s multi-discal s multi-discemi, s jeho jedinečným designem bez ucpávek a pokročilým samočisticím funkcí, výrazně snižuje náklady na výstavbu kanalizačních rostlin. Toto zařízení využívá automatický řídicí systém PLC, kombinuje šroub a pohyblivé kroužky pro samočištění, které mohou nahradit tradiční filtrační lisy, jako je lis pásů a rámový lis. Ve srovnání s odstředěči pracují HLDS s nižší spotřebou energie a vody, což je efektivnější a šetrnější k životnímu prostředí.
Screw Screw Screw Screw Screw HLDS se široce používá v různých systémech čištění odpadních vod, včetně komunálních, petrochemických, chemických vláken, výroby papíru, farmaceutického, kůže a dalších průmyslových úpravy vody. Je také efektivní pro léčbu hnoje mléčného farmy, kalu palmového oleje, septického kalu a dalších. Naše vybavení bylo prokázáno v mnoha aplikacích v reálném světě, což prokazuje výjimečné výkon a ekonomické přínosy, což podnikům pomáhá snižovat provozní náklady při plnění environmentálních cílů.
Vzhledem k tomu, že se technologie úpravy vody neustále vyvíjí, inovativní řešení společnosti Holly poskytují zákazníkům po celém světě efektivnější a nákladově efektivnější vybavení, což přispívá k udržitelnému rozvoji odvodnění odvodňování a vodní úpravy kalu. S kombinací špičkových technologií a dlouholetých průmyslových zkušeností se Holly věnuje nabídnutí nejpokročilejšího vybavení čištění odpadních vod, hnacímu průmyslu a environmentální udržitelnosti.
Čas příspěvku: APR-03-2025