Φωτογραφία απόΙβάν ΜπαντούραεπίΑνυψωμένος
Μια ομάδα Κινέζων ερευνητών έχει κάνει μια πρωτοποριακή πρόοδο στην επεξεργασία λυμάτων με την επιτυχή εφαρμογή της τεχνολογίας UV/E-CL για την άμβλυνση της ρύπανσης της πηκτής μεμβράνης. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στοΕπικοινωνίες της φύσης, υπογραμμίζει μια νέα προσέγγιση για τη βελτίωση της απόδοσης της αποδέσμευσης και της απόδοσης της μεμβράνης στις διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων.
Βελτιωμένη αποδοτικότητα αφόριστης
Η μελέτη έδειξε ότι η εφαρμογή του UV/E-CL βελτίωσε σημαντικά τη ροή του νερού σε πειράματα αφυδάτωσης, επιτυγχάνοντας ροές έως και 138% του συστήματος E-CL, το 239% του συστήματος UV και το 198% του ελέγχου. Αυτό υποδηλώνει ότι η UV/E-Cl διαταράσσει αποτελεσματικά τις δομές ρύπανσης μεμβράνης, οδηγώντας σε βελτιωμένη απόδοση αφυδάτωσης. Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μοντέλου SA-BSA, οι ερευνητές ήταν σε θέση να προσομοιώσουν πολύπλοκη συμπεριφορά εξωκυτταρικής πολυμερικής ουσίας (EPS) και να επιβεβαιώσουν τη συνάφεια των πρωτεϊνών και των πολυσακχαριτών σε λυμάτων λυμάτων (ήταν) αφυδάτωση.
Μοριακές γνώσεις σε μηχανισμούς ρύπανσης
Η μελέτη μεταφέρθηκε στις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις των πρωτεϊνών και των πολυσακχαριτών, αποκαλύπτοντας ότι η ηλεκτροστατική γεφύρωση μεταξύ αμινο και καρβοξυλικών ομάδων διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στη ρύπανση της μεμβράνης. Μέσω προσομοιώσεων φασματικής ανάλυσης FTIR και λειτουργικής θεωρίας πυκνότητας (DFT), οι ερευνητές εντόπισαν τρεις τρόπους μοριακής δέσμευσης, υποδεικνύοντας μια ισχυρή προτίμηση για γραμμικές διαμορφώσεις που προάγουν τη διασταύρωση πολυμερούς. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν μια κατανόηση του μοριακού επιπέδου για το πώς διαταράσσει οι αλληλεπιδράσεις αυτές οι αλληλεπιδράσεις, οδηγώντας σε μειωμένο ιξώδες, μεγαλύτερα μεγέθη floc και βελτιωμένη απελευθέρωση νερού.
Συνεργικός ρόλος των ριζοσπαστών CL σε μετριασμό ρύπανσης
Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι οι ρίζες χλωρίου (Cl •) διαδραματίζουν κυρίαρχο ρόλο στην υποβάθμιση των BSA και SA, συμβάλλοντας πάνω από το 90% στην κατάρρευση τους. Η μελέτη ανέφερε εξαιρετικά υψηλές σταθερές ρυθμού αντίδρασης για CL • αλληλεπιδράσεις με αυτά τα μακρομόρια, υποστηρίζοντας την αποτελεσματικότητα του UV/E-CL σε αποσύνδεση μεμβρανών. Αυτή η διαδικασία όχι μόνο κατακερματοποίησε τις δομές SA-BSA σε μικρότερα σωματίδια, αλλά επίσης μείωσε σημαντικά το ιξώδες και την ικανότητά τους ενυδάτωσης, αποδυναμώνοντας έτσι το στρώμα ρύπανσης που μοιάζει με πηκτή.
Θερμοδυναμικές γνώσεις: κατάσταση εμφάνισης νερού ως βασικός παράγοντας
Η έρευνα διερεύνησε περαιτέρω τη θερμοδυναμική της ρύπανσης της μεμβράνης, επιβεβαιώνοντας ότι οι καταστάσεις εμφάνισης νερού - παρά από τους συμβατικούς παράγοντες πορώδους ή διαπερατότητας - τη συμπεριφορά ρύπανσης της πηκτής. Η θερμοβαρυμετρική ανάλυση αποκάλυψε ότι η δεσμευμένη περιεκτικότητα σε νερό σε στρώματα ελέγχου ήταν σχεδόν 80%, ενώ η θεραπεία με UV/E-CL μείωσε σε λιγότερο από 10%. Αυτή η μετατόπιση επέτρεψε την ευκολότερη απελευθέρωση του νερού, μειώνοντας τελικά την αντίσταση διήθησης και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της διήθησης.
Προς πρακτικές εφαρμογές
Με αυτά τα συναρπαστικά αποτελέσματα, οι ερευνητές προτείνουν τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων του αντιδραστήρα, συμπεριλαμβανομένου του υλικού ηλεκτροδίου, της έντασης της υπεριώδους και της διάρκειας της θεραπείας, για την ενίσχυση της κλιμάκωσης της διαδικασίας. Η μελέτη προτείνει επίσης την ενσωμάτωση του UV/E-CL με άλλα οξειδωτικά, όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου, για την περαιτέρω ενίσχυση της ριζικής παραγωγής και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. Επιπλέον, οι ερευνητές υπογραμμίζουν τη δυνατότητα χρήσης λύσεων NaCl χαμηλότερης συγκέντρωσης-όπως το θαλασσινό νερό-για να επιτύχουν βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική επεξεργασία λυμάτων.
Μια καθολική ανακάλυψη στην τεχνολογία μεμβράνης
Ενώ η μελέτη αυτή διεξήχθη χρησιμοποιώντας ήταν, τα ευρήματά της έχουν εκτεταμένες επιπτώσεις πέρα από την επεξεργασία των λυμάτων. Η αναγνώριση των καταστάσεων εμφάνισης νερού ως κυρίαρχου παράγοντα για τον μετριασμό της ρύπανσης μεμβράνης έχει καθολική σημασία σε διαφορετικές διεργασίες μεμβράνης και κλίμακες αντιδραστήρων. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει το δρόμο για πιο αποτελεσματικές και βιώσιμες τεχνολογίες διήθησης στις βιομηχανίες επεξεργασίας νερού παγκοσμίως.
Με την αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης για αποτελεσματική διαχείριση λυμάτων, η τεχνολογία UV/E-Cl παρουσιάζει μια πολλά υποσχόμενη λύση για τη βελτίωση της μακροζωίας της μεμβράνης, τη μείωση του λειτουργικού κόστους και την ενίσχυση της συνολικής απόδοσης της θεραπείας. Καθώς οι ερευνητές συνεχίζουν να βελτιώνουν και να αυξάνουν αυτή την καινοτόμο προσέγγιση, το μέλλον της θεραπείας λυμάτων φαίνεται όλο και πιο αποτελεσματική και βιώσιμη.
Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην πλήρη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον λάσπης αφυδάτωσης με την τεχνολογία του Holly
Στον τομέα της επεξεργασίας νερού, η Holly δεσμεύεται να παρέχει καινοτόμες λύσεις αφόριστης λάσπης στους πελάτες μας. Το HLDS Multi-Disc ιλύος Screw Press, με το μοναδικό σχεδιασμό χωρίς φράγμα και η προηγμένη λειτουργία αυτοκαθαρισμού, μειώνει σημαντικά το κόστος κατασκευής των εγκαταστάσεων αποχέτευσης. Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιεί ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου PLC, συνδυάζοντας μια βίδα και κινούμενα δαχτυλίδια για αυτοκαθαρισμό, τα οποία μπορούν να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές πρέσες φίλτρων όπως το Press ιμάντα και το πλαίσιο πλαισίου. Σε σύγκριση με τα φυγοκεντρήματα, το HLD λειτουργεί με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και νερού, καθιστώντας την πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον.
Το HLDS ιλύος αποδέσμευσης βιδών χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των δημοτικών, πετροχημικών, χημικών ινών, χαρτιού, φαρμακευτικών, δερμάτων και άλλων βιομηχανικών τομέων επεξεργασίας νερού. Είναι επίσης αποτελεσματικό για τη θεραπεία της κοπριάς αγροκτήματος γαλακτοκομικών προϊόντων, της λάσπης φοινικέλαιου, της σηπτικής λάσπης και άλλων. Ο εξοπλισμός μας έχει αποδειχθεί σε πολυάριθμες εφαρμογές σε πραγματικό κόσμο, αποδεικνύοντας εξαιρετικές επιδόσεις και οικονομικά οφέλη, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να μειώσουν το λειτουργικό κόστος ενώ εκπληρώνουν τους περιβαλλοντικούς στόχους.
Καθώς η τεχνολογία επεξεργασίας των υδάτων συνεχίζει να εξελίσσεται, οι καινοτόμες λύσεις της Holly παρέχουν στους πελάτες παγκοσμίως πιο αποτελεσματικό και οικονομικά αποδοτικό εξοπλισμό, συμβάλλοντας στην βιώσιμη ανάπτυξη των βιομηχανιών απομάκρυνσης και επεξεργασίας νερού. Με ένα συνδυασμό τεχνολογίας αιχμής και χρόνια εμπειρίας στον κλάδο, η Holly είναι αφιερωμένη στην προσφορά του πιο προηγμένου εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων, της προόδου της βιομηχανίας και της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας.
Χρόνος δημοσίευσης: Απριλίου-03-2025