KuvaIvan Bandura-llaKuluttaa
Kiinalaisten tutkijoiden ryhmä on edistynyt uraauurtavaan jäteveden käsittelyyn UV/E-CL-tekniikan onnistuneella soveltamisella kalvogeelin likaantumisen lieventämiseksi. Äskettäin julkaistu tutkimusLuontoviestintä, korostaa uuden lähestymistavan vedenpoiston tehokkuuden ja kalvojen suodatuksen suorituskyvyn parantamiseksi jätevedenkäsittelyprosesseissa.
Parantunut vedenpoiston tehokkuus
Tutkimus osoitti, että UV/E-CL: n soveltaminen paransi merkittävästi vesivirtaa vedenpoistokokeissa saavuttaen vuotojen E-CL-järjestelmästä, 239% UV-järjestelmästä ja 198% kontrollista. Tämä viittaa siihen, että UV/E-CL häiritsee tehokkaasti kalvon likaantumisrakenteita, mikä johtaa vedenpoiston suorituskykyyn. Hyödyntämällä SA-BSA-mallijärjestelmää tutkijat pystyivät simuloimaan monimutkaista solunulkoista polymeerisen aineen (EPS) käyttäytymistä ja vahvistamaan proteiinien ja polysakkaridien merkitystä jätevesilietteissä (oli) vedenpoisto.
Molekyylitiedot likaantumismekanismeista
Tutkimuksella tehtiin proteiinien ja polysakkaridien molekyylien välisiä vuorovaikutuksia paljastaen, että amino- ja karboksyyliryhmien välinen sähköstaattisella siltalla on ratkaiseva rooli kalvon likaantumisessa. FTIR-spektrianalyysin ja tiheyden funktionaalisen teorian (DFT) simulaatioiden avulla tutkijat tunnistivat kolme molekyylin sitoutumismoodia, mikä osoittaa voimakkaan mieltymyksen lineaarisille konformaatioille, jotka edistävät polymeerien silloitusta. Nämä havainnot tarjoavat molekyylitason käsityksen siitä, kuinka UV/E-CL häiritsee näitä vuorovaikutuksia, mikä johtaa vähentyneeseen viskositeettiin, suurempiin FLOC-kooihin ja tehostettuun veden vapautumiseen.
CL -radikaalien synergistinen rooli likaantumisen lieventämisessä
Lisäanalyysi osoitti, että klooriradikaaleilla (CL •) on hallitseva rooli BSA: n ja SA: n hajoamisessa, mikä on yli 90% heidän hajoamiseensa. Tutkimuksessa ilmoitettiin poikkeuksellisen korkeat reaktionopeusvakiot CL • vuorovaikutuksissa näiden makromolekyylien kanssa, mikä tukee UV/E-CL: n tehokkuutta kalvojen virheiden hajottamisessa. Tämä prosessi ei vain hajannut SA-BSA-rakenteita pienempiin hiukkasiin, vaan myös vähensi merkittävästi niiden viskositeettia ja nestekyvyä, heikentäen siten geelimäistä likaantumista.
Termodynaaminen oivallukset: Veden esiintymistila avaintekijäksi
Tutkimuksessa tutkittiin edelleen kalvojen likaantumisen termodynamiikkaa, mikä vahvisti, että veden esiintymismahdollisuudet - ovat kuin tavanomaiset huokoisuuden tai läpäisevyystekijöiden - hallitsevat geelin likaantumiskäyttäytymistä. Thermogravimetrinen analyysi paljasti, että sidottu vesipitoisuus kontrollikerroksissa oli lähes 80%, kun taas UV/E-CL-käsittely vähensi sitä alle 10%: iin. Tämä muutos mahdollisti veden vapautumisen helpomman, vähentäen lopulta suodatuskestävyyttä ja parantamalla suodatustehokkuutta.
Kohti käytännöllisiä sovelluksia
Näiden pakottavien tulosten avulla tutkijat ehdottavat reaktorin parametrien optimointia, mukaan lukien elektrodimateriaali, UV -voimakkuus ja käsittelyn kesto prosessin skaalautuvuuden parantamiseksi. Tutkimuksessa ehdotetaan myös UV/E-CL: n integrointia muiden hapettimien, kuten vetyperoksidin, kanssa radikaalin muodostumisen lisäämiseksi ja hoidon tehokkuuden parantamiseksi. Lisäksi tutkijat korostavat potentiaalia käyttää alhaisemman keskittymisen NaCl-ratkaisuja-kuten merivettä-kestävän ja kustannustehokkaan jäteveden käsittelyn saavuttamiseksi.
Yleinen läpimurto membraanitekniikassa
Vaikka tämä tutkimus suoritettiin käyttämällä, sen havainnoilla on kauaskantoisia vaikutuksia jäteveden hoidon ulkopuolelle. Veden esiintymistilojen tunnistaminen hallitsevaksi tekijäksi kalvon likaantumisessa lieventämisessä on yleinen merkitys eri kalvoprosessien ja reaktori -asteikkojen välillä. Tämä läpimurto tasoittaa tietä tehokkaammalle ja kestävämpille suodatustekniikoille vedenkäsittelyteollisuudessa ympäri maailmaa.
Kun tehokkaan jätevesien hallinnan globaali kysyntä kasvaa, UV/E-CL-tekniikka tarjoaa lupaavan ratkaisun kalvon pitkäikäisyyden parantamiseksi, toimintakustannusten vähentämiseksi ja hoidon yleisen parantamisen parantamiseksi. Kun tutkijat tarkentavat ja laajentavat tätä innovatiivista lähestymistapaa, jäteveden hoidon tulevaisuus näyttää yhä tehokkaalta ja kestävämmältä.
Lisätietoja on Nature Communications -julkaisussa julkaistu koko tutkimus: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Tehokas ja ympäristöystävällinen lietteen vedenpoisto Hollyn tekniikan kanssa
Vedenkäsittelyn alalla Holly on sitoutunut tarjoamaan asiakkaillemme innovatiivisia lietteen vedenpoistoratkaisuja. HLDS Multi-Disc Letching -vedenpoistoruuvin puristimemme, jolla on ainutlaatuinen tukkeutumaton muotoilu ja edistyksellinen itsepuhdistustoiminto, vähentää merkittävästi jäteveden rakennuskustannuksia. Tässä laitteessa käytetään automaattista PLC-ohjausjärjestelmää, joka yhdistää ruuvin ja liikuttavat renkaat itsepuhdistukseen, mikä voi korvata perinteiset suodatinpuristimet, kuten Belt Press and Frame Press. Sentrifugiin verrattuna HLDS toimii pienemmällä teholla ja vedenkulutuksella, mikä tekee siitä tehokkaamman ja ympäristöystävällisen.
HLDS -lietteen vedenpoistoruuvipuristimia käytetään laajasti erilaisissa jätevedenkäsittelyjärjestelmissä, mukaan lukien kunnallinen, petrokemiallinen, kemiallinen kuitu, paperinvalmistus, lääkkeet, nahka ja muut teollisuuden vedenkäsittelyala. Se on tehokas myös meijeritilan lannan, palmuöljylietteen, septisen lietteen ja paljon muuta hoidossa. Laitteemme on todistettu lukuisissa reaalimaailman sovelluksissa, jotka osoittavat poikkeuksellista suorituskykyä ja taloudellisia etuja, mikä auttaa yrityksiä vähentämään toimintakustannuksia ympäristötavoitteiden saavuttamisessa.
Kun vedenkäsittelytekniikka kehittyy edelleen, Hollyn innovatiiviset ratkaisut tarjoavat asiakkaille maailmanlaajuisesti tehokkaampia ja kustannustehokkaampia laitteita, mikä edistää lietteen vedenpoisto- ja vedenkäsittelyteollisuuden kestävää kehitystä. Yhdistelmällä huipputeknologiaa ja vuosien teollisuuskokemusta Holly on omistautunut tarjoamaan edistyneimpiä jäteveden käsittelylaitteita, teollisuuden edistymistä ja ympäristön kestävyyttä.
Viestin aika: APR-03-2025