Фотографија одИван БандуранаОткривање
Тим кинески истражувачи направи револуционерен напредок во третманот на отпадни води со успешна примена на UV/E-Cl технологијата за ублажување на загадувањето со мембрански гел. Студијата, неодамна објавена воКомуникации на природата, истакнува нов пристап за подобрување на ефикасноста на одводнување и перформансите на мембранска филтрација во процесите на третман на отпадни води.
Зголемена ефикасност на одводнување
Студијата покажа дека примената на UV/E-Cl значително го подобрила протокот на вода во експериментите за одводнување, постигнувајќи проток до 138% од E-Cl системот, 239% од UV системот и 198% од контролната група. Ова укажува дека UV/E-Cl ефикасно ги нарушува структурите на загадување на мембраната, што доведува до подобрени перформанси на одводнување. Со користење на SA-BSA моделен систем, истражувачите беа во можност да симулираат однесување на сложени екстрацелуларни полимерни супстанции (EPS) и да ја потврдат релевантноста на протеините и полисахаридите во одводнувањето на талогот од отпадни води (WAS).
Молекуларни увиди во механизмите на загадување
Студијата навлезе во меѓумолекуларните интеракции на протеините и полисахаридите, откривајќи дека електростатското премостување помеѓу амино и карбоксилните групи игра клучна улога во загадувањето на мембраната. Преку FTIR спектрална анализа и симулации на Теоријата на функционална густина (DFT), истражувачите идентификуваа три молекуларни режими на врзување, што укажува на силна преференција за линеарни конформации кои го промовираат вкрстеното поврзување на полимерите. Овие наоди овозможуваат разбирање на молекуларно ниво за тоа како UV/E-Cl ги нарушува овие интеракции, што доведува до намален вискозитет, поголеми големини на флокулите и зголемено ослободување на вода.
Синергистичка улога на Cl радикалите во ублажување на загадувањето
Понатамошната анализа покажа дека радикалите на хлор (Cl•) играат доминантна улога во разградувањето на BSA и SA, придонесувајќи за над 90% во нивното разградување. Студијата покажа исклучително високи константи на брзината на реакција за интеракциите на Cl• со овие макромолекули, што ја поддржува ефикасноста на UV/E-Cl во разградувањето на мембранските загадувачи. Овој процес не само што ги фрагментираше структурите на SA-BSA на помали честички, туку и значително ја намали нивната вискозност и капацитет на хидратација, со што го ослабува слојот за загадување сличен на гел.
Термодинамички сознанија: Состојбата на појава на вода како клучен фактор
Истражувањето дополнително ја истражи термодинамиката на мембранското загадување, потврдувајќи дека состојбите на појава на вода - наместо конвенционалните фактори на порозност или пропустливост - доминираат во однесувањето на гелското загадување. Термогравиметриската анализа покажа дека содржината на врзана вода во контролните слоеви на загадувач била речиси 80%, додека третманот со UV/E-Cl ја намалил на помалку од 10%. Ова поместување овозможило полесно ослободување на вода, што на крајот го намалило отпорот на филтрација и ја подобрило ефикасноста на филтрација.
Кон практични апликации
Со овие убедливи резултати, истражувачите предлагаат оптимизирање на параметрите на реакторот, вклучувајќи го материјалот на електродата, интензитетот на UV зрачењето и времетраењето на третманот, за да се подобри скалабилноста на процесот. Студијата, исто така, предлага интеграција на UV/E-Cl со други оксиданти, како што е водород пероксид, за дополнително да се зголеми генерирањето на радикали и да се подобри ефикасноста на третманот. Дополнително, истражувачите го нагласуваат потенцијалот за користење на раствори на NaCl со пониска концентрација - како што е морската вода - за да се постигне одржлив и економичен третман на отпадни води.
Универзален пробив во мембранската технологија
Иако оваа студија е спроведена со користење на WAS, нејзините наоди имаат далекусежни импликации надвор од третманот на отпадни води. Признавањето на состојбите со појава на вода како доминантен фактор во ублажувањето на мембранското загадување има универзално значење во различни мембрански процеси и реакторски размери. Овој пробив го отвора патот за поефикасни и одржливи технологии за филтрација во индустриите за третман на вода ширум светот.
Со зголемената глобална побарувачка за ефикасно управување со отпадните води, технологијата UV/E-Cl претставува ветувачко решение за подобрување на долговечноста на мембраните, намалување на оперативните трошоци и подобрување на целокупните перформанси на третманот. Како што истражувачите продолжуваат да го усовршуваат и прошируваат овој иновативен пристап, иднината на третманот на отпадните води изгледа сè поефикасна и одржлива.
За повеќе детали, погледнете ја целосната студија објавена во Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Ефикасно и еколошко одводнување на тиња со технологијата на Холи
Во областа на третман на вода, Holly е посветена на обезбедување иновативни решенија за одводнување на тиња за нашите клиенти. Нашата HLDS преса за одводнување на тиња со повеќе дискови, со својот уникатен дизајн што не затнува и напредна функција за самочистење, значително ги намалува трошоците за изградба на постројки за отпадни води. Оваа опрема користи автоматски PLC систем за контрола, комбинирајќи завртка и подвижни прстени за самочистење, што може да ги замени традиционалните филтер преси како што се преса за лента и преса за рамки. Во споредба со центрифугите, HLDS работи со помала потрошувачка на енергија и вода, што ја прави поефикасна и еколошки поприфатлива.
Пресата за одводнување на тиња HLDS е широко користена во различни системи за третман на отпадни води, вклучувајќи ги општинските, петрохемиските, хемиските влакна, производството на хартија, фармацевтските, кожарските и други индустриски сектори за третман на вода. Исто така е ефикасна за третирање на ѓубриво од млечни фарми, тиња од палмино масло, септичка тиња и друго. Нашата опрема е докажана во бројни апликации во реалниот свет, демонстрирајќи исклучителни перформанси и економски придобивки, помагајќи им на бизнисите да ги намалат оперативните трошоци, а воедно да ги исполнат еколошките цели.
Како што технологијата за третман на вода продолжува да се развива, иновативните решенија на Холи им обезбедуваат на клиентите ширум светот поефикасна и поекономична опрема, придонесувајќи за одржлив развој на индустриите за одводнување на тиња и третман на вода. Со комбинација од најсовремена технологија и долгогодишно искуство во индустријата, Холи е посветена на понуда на најнапредна опрема за третман на отпадни води, поттикнувајќи го напредокот на индустријата и одржливоста на животната средина.
Време на објавување: 03 април 2025 година