Foto olehIvan BandurapadaNyahpercik
Satu pasukan penyelidik China telah membuat kemajuan terobosan dalam rawatan air sisa dengan penerapan teknologi UV/E-Cl yang berjaya untuk mengurangkan kekotoran gel membran. Kajian itu, baru-baru ini diterbitkan dalamKomunikasi Alam Semula Jadi, menyerlahkan pendekatan baru untuk meningkatkan kecekapan penyahairan dan prestasi penapisan membran dalam proses rawatan air sisa.
Kecekapan Penyahairan yang Dipertingkatkan
Kajian itu menunjukkan bahawa penggunaan UV/E-Cl telah meningkatkan dengan ketara fluks air 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 secara berkesan mengganggu struktur kekotoran membran, membawa kepada prestasi penyahairan yang dipertingkatkan. Dengan menggunakan sistem model SA-BSA, penyelidik dapat mensimulasikan tingkah laku bahan polimer ekstraselular (EPS) kompleks dan mengesahkan kaitan protein dan polisakarida dalam penyahairan enapcemar air sisa (WAS).
Cerapan Molekul ke Mekanisme Fouling
Kajian itu menyelidiki interaksi antara molekul protein dan polisakarida, mendedahkan bahawa penyambungan elektrostatik antara kumpulan amino dan karboksil memainkan peranan penting dalam pengotoran membran. Melalui analisis spektrum FTIR dan simulasi Teori Fungsian Ketumpatan (DFT), penyelidik mengenal pasti tiga mod pengikatan molekul, menunjukkan keutamaan yang kuat untuk konformasi linear yang menggalakkan pautan silang polimer. Penemuan ini memberikan pemahaman peringkat molekul tentang cara UV/E-Cl mengganggu interaksi ini, yang membawa kepada pengurangan kelikatan, saiz flok yang lebih besar dan pelepasan air yang dipertingkatkan.
Peranan Sinergik Radikal Cl dalam Tebatan Fouling
Analisis lanjut menunjukkan bahawa radikal klorin (Cl•) memainkan peranan dominan dalam degradasi BSA dan SA, menyumbang lebih 90% kepada pecahannya. Kajian itu melaporkan pemalar kadar tindak balas yang sangat tinggi untuk interaksi Cl• dengan makromolekul ini, menyokong keberkesanan UV/E-Cl dalam penguraian foulan membran. Proses ini bukan sahaja memecah struktur SA-BSA kepada zarah yang lebih kecil tetapi juga mengurangkan kelikatan dan kapasiti penghidratannya dengan ketara, dengan itu melemahkan lapisan pengotor seperti gel.
Cerapan Termodinamik: Keadaan Kejadian Air sebagai Faktor Utama
Penyelidikan selanjutnya meneroka termodinamik kekotoran membran, mengesahkan bahawa kejadian air menyatakan-bukannya faktor keliangan atau kebolehtelapan konvensional-mendominasi tingkah laku pengotoran gel. Analisis termogravimetrik mendedahkan bahawa kandungan air terikat dalam lapisan busuk kawalan adalah hampir 80%, manakala rawatan UV/E-Cl mengurangkannya kepada kurang daripada 10%. Peralihan ini membolehkan pelepasan air lebih mudah, akhirnya mengurangkan rintangan penapisan dan meningkatkan kecekapan penapisan.
Ke Arah Aplikasi Praktikal
Dengan keputusan yang menarik ini, para penyelidik mencadangkan untuk mengoptimumkan parameter reaktor, termasuk bahan elektrod, keamatan UV, dan tempoh rawatan, untuk meningkatkan kebolehskalaan proses. Kajian itu juga mencadangkan penyepaduan UV/E-Cl dengan oksidan lain, seperti hidrogen peroksida, untuk meningkatkan lagi penjanaan radikal dan meningkatkan kecekapan rawatan. Selain itu, para penyelidik menekankan potensi untuk menggunakan larutan NaCl berkepekatan rendah—seperti air laut—untuk mencapai rawatan air sisa yang mampan dan kos efektif.
Satu Terobosan Sejagat dalam Teknologi Membran
Walaupun kajian ini dijalankan menggunakan WAS, penemuannya mempunyai implikasi yang meluas di luar rawatan air sisa. Pengiktirafan kejadian air menyatakan sebagai faktor dominan dalam pengurangan kekotoran membran memegang kepentingan sejagat merentas proses membran dan skala reaktor yang berbeza. Kejayaan ini membuka jalan kepada 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 jangka hayat membran, mengurangkan kos operasi dan meningkatkan prestasi rawatan keseluruhan. Apabila penyelidik terus memperhalusi dan meningkatkan pendekatan inovatif ini, masa depan rawatan air sisa kelihatan semakin cekap dan mampan.
Untuk butiran lanjut, rujuk kajian penuh yang diterbitkan dalam Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Penyahairan Enapcemar yang Cekap dan Mesra Alam dengan Teknologi Holly
Dalam bidang rawatan air, Holly komited untuk menyediakan penyelesaian penyahairan enap cemar yang inovatif kepada pelanggan kami. Penekan Skru Penyahair Enapcemar Berbilang Cakera HLDS kami, dengan reka bentuk unik bebas penyumbatan dan fungsi pembersihan diri termaju, mengurangkan kos pembinaan loji kumbahan dengan ketara. Peralatan ini menggunakan sistem kawalan PLC automatik, menggabungkan skru dan gelang bergerak untuk pembersihan diri, yang boleh menggantikan tekanan penapis tradisional seperti penekan tali pinggang dan penekan bingkai. Berbanding dengan emparan, HLDS beroperasi dengan penggunaan kuasa dan air yang lebih rendah, menjadikannya lebih cekap dan mesra alam.
Mesin Skru Penyahair Enapcemar HLDS digunakan secara meluas dalam pelbagai sistem rawatan air sisa, termasuk perbandaran, petrokimia, gentian kimia, pembuatan kertas, farmaseutikal, kulit, dan sektor rawatan air perindustrian yang lain. Ia juga berkesan untuk merawat Tahi Ladang Tenusu, Enapcemar Minyak Sawit, Enapcemar Septik, dan banyak lagi. Peralatan kami telah terbukti dalam pelbagai aplikasi dunia nyata, menunjukkan prestasi luar biasa dan faedah ekonomi, membantu perniagaan mengurangkan kos operasi sambil 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 mampan industri penyahairan enap cemar dan rawatan air. Dengan gabungan teknologi termaju dan pengalaman industri selama bertahun-tahun, Holly berdedikasi untuk menawarkan peralatan rawatan air sisa yang paling canggih, memacu kemajuan industri dan kelestarian alam sekitar.
Masa siaran: Apr-03-2025