Foto olehIvan BandurapadaUnsplash
Satu pasukan penyelidik Cina telah membuat kemajuan terobosan dalam rawatan air sisa dengan kejayaan teknologi UV/E-CL yang berjaya untuk mengurangkan fouling gel membran. Kajian yang baru -baru ini diterbitkan diKomunikasi Alam, menyoroti pendekatan baru untuk meningkatkan kecekapan penyahairan dan prestasi penapisan membran dalam proses rawatan air sisa.
Kecekapan penyahairan yang dipertingkatkan
Kajian ini menunjukkan bahawa penerapan fluks air UV/E-CL dengan ketara dalam eksperimen penyahairan, mencapai fluks sehingga 138% daripada sistem E-CL, 239% daripada sistem UV, dan 198% daripada kawalan. Ini menunjukkan bahawa UV/E-CL berkesan mengganggu struktur fouling membran, yang membawa kepada peningkatan prestasi penyahairan. Dengan menggunakan sistem model SA-BSA, para penyelidik dapat mensimulasikan tingkah laku bahan polimer ekstraselular (EPS) yang kompleks dan mengesahkan kaitan protein dan polysaccharides dalam enapcemar air sisa (WAS).
Pandangan molekul ke dalam mekanisme fouling
Kajian ini menyelidiki interaksi intermolecular protein dan polysaccharides, mendedahkan bahawa penyambungan elektrostatik antara kumpulan amino dan karboksil memainkan peranan penting dalam fouling membran. Melalui analisis spektrum FTIR dan simulasi teori fungsi ketumpatan (DFT), penyelidik mengenal pasti tiga mod mengikat molekul, yang menunjukkan keutamaan yang kuat untuk penyesuaian linear yang menggalakkan silang silang polimer. Penemuan ini memberikan pemahaman tahap molekul tentang bagaimana UV/E-CL mengganggu interaksi ini, yang membawa kepada kelikatan yang dikurangkan, saiz floc yang lebih besar, dan pelepasan air yang dipertingkatkan.
Peranan sinergistik radikal CL dalam pengurangan fouling
Analisis lanjut menunjukkan bahawa radikal klorin (CL •) memainkan peranan yang dominan dalam kemerosotan BSA dan SA, menyumbang lebih daripada 90% kepada kerosakan mereka. Kajian ini melaporkan pemalar kadar tindak balas yang sangat tinggi untuk CL • Interaksi dengan makromolekul ini, menyokong keberkesanan UV/E-CL dalam menguraikan foulants membran. Proses ini bukan sahaja memecah-belah struktur SA-BSA ke dalam zarah yang lebih kecil tetapi juga mengurangkan keupayaan kelikatan dan penghidratan mereka, dengan itu melemahkan lapisan fouling seperti gel.
Wawasan termodinamik: keadaan kejadian air sebagai faktor utama
Penyelidikan selanjutnya meneroka termodinamik membran fouling, mengesahkan bahawa kejadian air yang berlaku daripada faktor keliangan atau kebolehtelapan konvensional -menguasai tingkah laku fouling gel. Analisis thermogravimetric mendedahkan bahawa kandungan air terikat dalam lapisan foulant kawalan hampir 80%, manakala rawatan UV/E-CL mengurangkannya kepada kurang daripada 10%. Peralihan ini dibenarkan untuk pelepasan air yang lebih mudah, akhirnya menurunkan rintangan penapisan dan meningkatkan kecekapan penapisan.
Ke arah aplikasi praktikal
Dengan hasil yang menarik ini, para penyelidik mencadangkan mengoptimumkan parameter reaktor, termasuk bahan elektrod, intensiti UV, dan tempoh rawatan, untuk meningkatkan skala proses. Kajian ini juga mencadangkan integrasi UV/E-CL dengan oksidan lain, seperti hidrogen peroksida, untuk meningkatkan lagi penjanaan radikal dan meningkatkan kecekapan rawatan. Di samping itu, para penyelidik menekankan potensi untuk menggunakan penyelesaian NaCl yang lebih rendah-seperti air laut-untuk mencapai rawatan air sisa yang mampan dan kos efektif.
Kejayaan sejagat dalam teknologi membran
Walaupun kajian ini dijalankan adalah, penemuannya mempunyai implikasi yang meluas di luar rawatan air sisa. Pengiktirafan keadaan kejadian air sebagai faktor dominan dalam membran fouling mitigasi memegang kepentingan sejagat merentasi proses membran dan skala reaktor yang berlainan. Terobosan ini membuka jalan bagi teknologi penapisan yang lebih cekap dan mampan dalam industri rawatan air di seluruh dunia.
Dengan peningkatan permintaan global untuk pengurusan air sisa yang cekap, teknologi UV/E-CL memberikan penyelesaian yang menjanjikan untuk meningkatkan panjang umur membran, mengurangkan kos operasi, dan meningkatkan prestasi rawatan keseluruhan. Memandangkan penyelidik terus menyempurnakan dan meningkatkan pendekatan inovatif ini, masa depan rawatan air sisa kelihatan semakin cekap dan mampan.
Untuk maklumat lanjut, rujuk kajian penuh yang diterbitkan dalam Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/S41467-025-57878-4]
Enapcemar yang cekap dan mesra alam dengan teknologi Holly
Dalam bidang rawatan air, Holly komited untuk menyediakan penyelesaian penyahairan enapcemar yang inovatif kepada pelanggan kami. HLDS Multi-cakera enapcemar sapukan skru, dengan reka bentuk bebas penyumbat yang unik dan fungsi pembersihan diri yang maju, dengan ketara mengurangkan kos pembinaan loji kumbahan. Peralatan ini menggunakan sistem kawalan PLC automatik, menggabungkan skru dan cincin bergerak untuk pembersihan diri, yang boleh menggantikan penekan penapis tradisional seperti tekan tali pinggang dan bingkai. Berbanding dengan sentrifug, HLDS beroperasi dengan penggunaan kuasa dan air yang lebih rendah, menjadikannya lebih cekap dan mesra alam.
Akhbar skru penyahairan HLDS digunakan secara meluas dalam pelbagai sistem rawatan air sisa, termasuk sektor rawatan perbandaran, petrokimia, kimia, pembuatan kertas, farmaseutikal, kulit, dan sektor rawatan air perindustrian yang lain. Ia juga berkesan untuk merawat baja ladang tenusu, enapcemar minyak sawit, enapcemar septik, dan banyak lagi. Peralatan kami telah terbukti dalam pelbagai aplikasi dunia nyata, menunjukkan prestasi yang luar biasa dan manfaat ekonomi, membantu perniagaan mengurangkan kos operasi semasa memenuhi matlamat alam sekitar.
Memandangkan teknologi rawatan air terus berkembang, penyelesaian inovatif Holly menyediakan pelanggan di seluruh dunia dengan peralatan yang lebih cekap dan kos efektif, menyumbang kepada pembangunan lestari industri penyahairan enapcemar dan air. Dengan gabungan teknologi canggih dan pengalaman industri tahun, Holly didedikasikan untuk menawarkan peralatan rawatan air kumbahan yang paling maju, kemajuan industri memandu dan kemampanan alam sekitar.
Masa Post: Apr-03-2025