Foto afIvan BandurapåUnsplash
Et team af kinesiske forskere har gjort en banebrydende fremskridt i spildevandsbehandling med en vellykket anvendelse af UV/E-CL-teknologi til at afbøde membrangelforurening. Undersøgelsen, der for nylig blev offentliggjort iNaturkommunikation, fremhæver en ny tilgang til forbedring af afvandingseffektivitet og membranfiltreringsydelse i spildevandsrensningsprocesser.
Forbedret afvandingseffektivitet
Undersøgelsen demonstrerede, at anvendelsen af UV/E-CL signifikant forbedrede vandfluxen i afvandingseksperimenter, opnåede fluxer op til 138% af E-CL-systemet, 239% af UV-systemet og 198% af kontrollen. Dette antyder, at UV/E-CL effektivt forstyrrer membranforbindelsestrukturer, hvilket fører til forbedret afvandingsydelse. Ved at anvende et SA-BSA-modelsystem var forskere i stand til at simulere komplekst ekstracellulært polymere stof (EPS) opførsel og bekræfte relevansen af proteiner og polysaccharider i spildevandsslam (var) afvanding.
Molekylær indsigt i begroingsmekanismer
Undersøgelsen dykkede ned i de intermolekylære interaktioner mellem proteiner og polysaccharider, hvilket afslørede, at elektrostatisk brodannelse mellem amino- og carboxylgrupper spiller en afgørende rolle i membranforurening. Gennem FTIR-spektralanalyse og Density-funktionel teori (DFT) -simuleringer identificerede forskere tre molekylære bindingsmetoder, hvilket indikerer en stærk præference for lineære konformationer, der fremmer polymer tværbinding. Disse fund giver en forståelse af molekylært niveau af, hvordan UV/E-CL forstyrrer disse interaktioner, hvilket fører til reduceret viskositet, større flokstørrelser og forbedret vandfrigivelse.
Synergistisk rolle af CL -radikaler i begroing af afbødning
Yderligere analyse demonstrerede, at klorradikaler (CL •) spiller en dominerende rolle i nedbrydningen af BSA og SA, hvilket bidrager over 90% til deres sammenbrud. Undersøgelsen rapporterede usædvanligt høje reaktionshastighedskonstanter for CL • interaktioner med disse makromolekyler, hvilket understøtter effektiviteten af UV/E-CL til nedbrydning af membranfoulanter. Denne proces fragmenterede ikke kun SA-BSA-strukturer i mindre partikler, men reducerede også signifikant deres viskositet og hydratiseringskapacitet og svækkede derved det gellignende begroingslag.
Termodynamisk indsigt: Vandforekomst tilstand som nøglefaktor
Forskningen undersøgte yderligere termodynamikken af membranforurening og bekræftede, at vandforekomsten - snarere end konventionel porøsitet eller permeabilitetsfaktorer - dominerende gelforstyrrelsesadfærd. Termogravimetrisk analyse afslørede, at bundet vandindhold i kontrolfoulante lag var næsten 80%, mens UV/E-CL-behandling reducerede det til mindre end 10%. Dette skift muliggjorde lettere vandfrigivelse, hvilket i sidste ende sænkede filtreringsmodstand og forbedring af filtreringseffektivitet.
Mod praktiske anvendelser
Med disse overbevisende resultater foreslår forskerne at optimere reaktorparametre, herunder elektrodemateriale, UV -intensitet og behandlingsvarighed, for at forbedre processen skalerbarhed. Undersøgelsen foreslår også integrationen af UV/E-CL med andre oxidanter, såsom hydrogenperoxid, for yderligere at øge radikalgenerering og forbedre behandlingseffektiviteten. Derudover understreger forskerne potentialet for at bruge NACL-løsninger med lavere koncentration-såsom havvand-for at opnå bæredygtigt og omkostningseffektivt spildevandsbehandling.
Et universelt gennembrud i membranteknologi
Mens denne undersøgelse blev udført ved hjælp af Was, har dens fund vidtrækkende konsekvenser ud over spildevandsbehandling. Anerkendelsen af vandforekomst hedder som den dominerende faktor i membranforbindelsesbegrænsning har universel betydning på tværs af forskellige membranprocesser og reaktorskalaer. Dette gennembrud baner vejen for mere effektive og bæredygtige filtreringsteknologier i vandbehandlingsindustrier over hele verden.
Med stigende global efterspørgsel efter effektiv spildevandshåndtering præsenterer UV/E-CL-teknologi en lovende løsning til forbedring af membranens levetid, reduktion af driftsomkostninger og forbedring af den samlede behandlingsydelse. Når forskere fortsætter med at forfine og opskalere denne innovative tilgang, ser fremtiden for spildevandsbehandling stadig mere effektiv og bæredygtig.
For mere information, se den fulde undersøgelse offentliggjort i Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Effektiv og miljøvenlig slamafvanding med Hollys teknologi
Inden for vandbehandling er Holly forpligtet til at tilvejebringe innovative slamafvandingsløsninger til vores kunder. Vores HLDS Multi-Disc Slam Ewatering Screw Press, med sin unikke tilstoppelsesfri design og avanceret selvrensningsfunktion, reducerer konstruktionsomkostningerne for spildevandsanlæg. Dette udstyr bruger et automatisk PLC-kontrolsystem, der kombinerer en skrue og bevægende ringe til selvrensning, som kan erstatte traditionelle filterpresser som Belt Press og Frame Press. Sammenlignet med centrifuger fungerer HLDS med lavere effekt og vandforbrug, hvilket gør det mere effektivt og miljøvenligt.
HLDS -slamafvandingsskruepressen er vidt brugt i forskellige spildevandsrensningssystemer, herunder kommunale, petrokemiske, kemiske fiber, papirfremstilling, farmaceutisk, læder og andre industrielle vandbehandlingssektorer. Det er også effektivt til behandling af mælkeproduktionsgødning, palmeolie -slam, septisk slam og mere. Vores udstyr er blevet bevist i adskillige applikationer i den virkelige verden, hvilket demonstrerer enestående ydelse og økonomiske fordele, hvilket hjælper virksomheder med at reducere driftsomkostninger, mens de opfylder miljømæssige mål.
Efterhånden som vandbehandlingsteknologi fortsætter med at udvikle sig, giver Hollys innovative løsninger kunder over hele verden mere effektivt og omkostningseffektivt udstyr, hvilket bidrager til den bæredygtige udvikling af slamafvanding og vandbehandlingsindustrier. Med en kombination af avanceret teknologi og mange års industrioplevelse er Holly dedikeret til at tilbyde det mest avancerede spildevandsrensningsudstyr, drivkraft for industrien og miljømæssig bæredygtighed.
Posttid: APR-03-2025