Foto avIvan BandurapåOrubblig
Ett team av kinesiska forskare har gjort ett banbrytande framsteg inom avloppsrening med en framgångsrik tillämpning av UV/E-CL-teknik för att mildra membrangelbalande. Studien, nyligen publicerad iNaturkommunikation, belyser ett nytt tillvägagångssätt för att förbättra avvattningseffektivitet och membranfiltreringsprestanda i avloppsreningsprocesser.
Förbättrad avvattningseffektivitet
Studien visade att tillämpningen av UV/E-Cl förbättrade vattenflödet signifikant i avvattningsexperiment, uppnådde flöden upp till 138% av E-CL-systemet, 239% av UV-systemet och 198% av kontrollen. Detta antyder att UV/E-Cl effektivt stör membranfoulingstrukturer, vilket leder till förbättrad avvattningsprestanda. Genom att använda ett SA-BSA-modellsystem kunde forskare simulera komplexa extracellulära polymeriska substanser (EPS) beteende och bekräfta relevansen av proteiner och polysackarider i avloppsvatten (var) avvattning.
Molekylära insikter i fouling -mekanismer
Studien drog in i de intermolekylära interaktionerna mellan proteiner och polysackarider och avslöjade att elektrostatisk överbryggning mellan amino- och karboxylgrupper spelar en avgörande roll i membranfouling. Genom FTIR-spektralanalys och Simulations-simuleringar i densitet (DFT) identifierade forskare tre molekylära bindningslägen, vilket indikerar en stark preferens för linjära konformationer som främjar polymer tvärbindning. Dessa fynd ger en molekylnivå förståelse för hur UV/E-CL stör dessa interaktioner, vilket leder till minskad viskositet, större flockstorlekar och förbättrad vattenfrisättning.
Synergistiska roll för CL -radikaler vid fouling -begränsning
Ytterligare analys visade att klorradikaler (CL •) spelar en dominerande roll i nedbrytningen av BSA och SA, vilket bidrog med över 90% till deras nedbrytning. Studien rapporterade exceptionellt höga reaktionshastighetskonstanter för CL • interaktioner med dessa makromolekyler, vilket stödde effektiviteten hos UV/E-CL i sönderdelande membranfoulanter. Denna process fragmenterade inte bara SA-BSA-strukturerna i mindre partiklar utan minskade också signifikant deras viskositet och hydratiseringskapacitet och därmed försvagade det gelliknande fouling-skiktet.
Termodynamisk insikt: Vatten förekomststillstånd som nyckelfaktor
Forskningen undersökte vidare termodynamiken för membranfouling och bekräftade att vattenförekomst säger - snarare än konventionella porositet eller permeabilitetsfaktorer - dominerar gelfoulingbeteende. Termogravimetrisk analys avslöjade att bundet vatteninnehåll i kontrollskikt i kontroll var nästan 80%, medan UV/E-CL-behandlingen minskade den till mindre än 10%. Denna förskjutning möjliggjorde enklare vattenfrisättning, i slutändan sänker filtreringsresistensen och förbättrar filtreringseffektiviteten.
Mot praktiska tillämpningar
Med dessa övertygande resultat föreslår forskarna optimering av reaktorparametrar, inklusive elektrodmaterial, UV -intensitet och behandlingsvaraktighet, för att förbättra processskalbarhet. Studien föreslår också integrationen av UV/E-CL med andra oxidanter, såsom väteperoxid, för att ytterligare öka radikalproduktionen och förbättra behandlingseffektiviteten. Dessutom betonar forskarna potentialen för att använda NaCl-lösningar med lägre koncentration-till exempel havsvatten-för att uppnå hållbar och kostnadseffektiv avloppsbehandling.
Ett universellt genombrott i membrantekniken
Medan denna studie genomfördes med var, har dess resultat långtgående konsekvenser utöver avloppsrening. Erkännandet av vattenförekomst säger som den dominerande faktorn i membranbesvärande begränsning har universell betydelse över olika membranprocesser och reaktorskalor. Detta genombrott banar vägen för effektivare och hållbara filtreringstekniker inom vattenbehandlingsindustrin över hela världen.
Med ökande global efterfrågan på effektiv avloppshantering presenterar UV/E-CL-teknik en lovande lösning för att förbättra membranens livslängd, minska driftskostnaderna och förbättra den totala behandlingsprestanda. När forskare fortsätter att förfina och skala upp detta innovativa tillvägagångssätt ser framtiden för avloppsrening allt effektivare och hållbar.
För mer information, se hela studien som publicerats i Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Effektiv och miljövänlig slamavvattning med Hollys teknik
Inom vattenbehandlingen är Holly engagerad i att tillhandahålla innovativa slamavvattningslösningar till våra kunder. Vår HLDS multi-skiva slamavvattningsskruvpress, med sin unika tilltäppningsfria design och avancerade självrensande funktion, minskar avsevärt byggkostnaderna för avloppsanläggningar. Denna utrustning använder ett automatiskt PLC-styrsystem, som kombinerar en skruv och rörliga ringar för självrengöring, vilket kan ersätta traditionella filterpressar som bältespress och rampress. Jämfört med centrifuger arbetar HLDS med lägre kraft och vattenförbrukning, vilket gör det mer effektivt och miljövänligt.
HLDS -slamavvattningsskruvpress används ofta i olika avloppsreningssystem, inklusive kommunala, petrokemiska, kemiska fiber, pappersframställning, läkemedels-, läder- och andra industriella vattenbehandlingssektorer. Det är också effektivt för att behandla mjölkgödselgödsel, palmoljeslam, septiskt slam och mer. Vår utrustning har bevisats i många verkliga applikationer, vilket visar exceptionella prestanda och ekonomiska fördelar, vilket hjälper företag att minska driftskostnaderna samtidigt som de uppfyller miljömålen.
När vattenbehandlingstekniken fortsätter att utvecklas ger Hollys innovativa lösningar kunder över hela världen mer effektiv och kostnadseffektiv utrustning, vilket bidrar till en hållbar utveckling av slamavvattning och vattenbehandlingsindustri. Med en kombination av banbrytande teknik och år av branscherfarenhet är Holly dedikerad till att erbjuda den mest avancerade avloppsreningsutrustningen, driva branschens framsteg och miljöhållbarhet.
Post Time: APR-03-2025