Foto autorIvan BandurapealUnsplash
Hiina teadlaste meeskond on teinud murrangulise edusammu reovee puhastamisel, rakendades edukalt UV/E-Cl tehnoloogiat membraangeeli saastumise vähendamiseks. Uuring, mis avaldati hiljuti ajakirjas ...Looduskommunikatsioon, toob esile uudse lähenemisviisi vee eemaldamise efektiivsuse ja membraanfiltreerimise jõudluse parandamiseks reoveepuhastusprotsessides.
Täiustatud veetustamise efektiivsus
Uuring näitas, et UV/E-Cl rakendamine parandas vee äravoolu katsetes oluliselt veevoogu, saavutades voo kuni 138% E-Cl süsteemist, 239% UV-süsteemist ja 198% kontrollrühmast. See viitab sellele, et UV/E-Cl lõhustab tõhusalt membraanide saastumisstruktuure, mis parandab vee äravoolu jõudlust. SA-BSA mudelsüsteemi abil suutsid teadlased simuleerida keeruka rakuvälise polümeerse aine (EPS) käitumist ja kinnitada valkude ja polüsahhariidide olulisust reoveesetete (WAS) veetustamisel.
Molekulaarsed teadmised saastumismehhanismidest
Uuring süvenes valkude ja polüsahhariidide molekulidevahelistesse interaktsioonidesse, paljastades, et amino- ja karboksüülrühmade vaheline elektrostaatiline sild mängib membraanide saastumises olulist rolli. FTIR-spektrianalüüsi ja tihedusfunktsionaalteooria (DFT) simulatsioonide abil tuvastasid teadlased kolm molekulaarset sidumisviisi, mis näitavad tugevat eelistust lineaarsetele konformatsioonidele, mis soodustavad polümeeri ristseostumist. Need leiud annavad molekulaarsel tasandil arusaama sellest, kuidas UV/E-Cl neid interaktsioone häirib, mille tulemuseks on viskoossuse vähenemine, suuremad flokkide suurused ja vee vabanemise suurenemine.
Cl-radikaalide sünergistlik roll saastumise vähendamisel
Edasine analüüs näitas, et klooriradikaalidel (Cl•) on BSA ja SA lagundamisel domineeriv roll, moodustades üle 90% nende lagunemisest. Uuringus teatati Cl• interaktsioonide erakordselt kõrgetest reaktsioonikiiruse konstanditest nende makromolekulidega, mis toetab UV/E-Cl efektiivsust membraanide saasteainete lagundamisel. See protsess mitte ainult ei killustanud SA-BSA struktuure väiksemateks osakesteks, vaid vähendas oluliselt ka nende viskoossust ja hüdratsioonivõimet, nõrgendades seeläbi geelilaadset saastavat kihti.
Termodünaamilised teadmised: vee esinemise olek kui võtmetegur
Uuringus uuriti täiendavalt membraanide saastumise termodünaamikat, kinnitades, et geeli saastumise käitumises domineerivad vee esinemise olekud – mitte tavapärased poorsuse või läbilaskvuse tegurid. Termogravimeetriline analüüs näitas, et seotud vee sisaldus kontroll-saastekihtides oli ligi 80%, samas kui UV/E-Cl-töötlus vähendas seda alla 10%. See nihe võimaldas vee kergemat eraldumist, vähendades lõppkokkuvõttes filtreerimistakistust ja parandades filtreerimise efektiivsust.
Praktiliste rakenduste suunas
Nende veenvate tulemuste põhjal soovitavad teadlased optimeerida reaktori parameetreid, sealhulgas elektroodimaterjali, UV-kiirguse intensiivsust ja töötlemise kestust, et parandada protsessi skaleeritavust. Uuringus pakutakse välja ka UV/E-Cl integreerimine teiste oksüdeerijatega, näiteks vesinikperoksiidiga, et veelgi suurendada radikaalide teket ja parandada töötlemise efektiivsust. Lisaks rõhutavad teadlased madalama kontsentratsiooniga NaCl lahuste, näiteks merevee, kasutamise potentsiaali säästva ja kulutõhusa reoveepuhastuse saavutamiseks.
Universaalne läbimurre membraanitehnoloogias
Kuigi see uuring viidi läbi vesilahuse meetodi abil, on selle tulemustel kaugeleulatuvad tagajärjed peale reovee puhastamise. Vee esinemise olekute tunnustamine membraanide saastumise vähendamise domineeriva tegurina on universaalse tähtsusega erinevates membraaniprotsessides ja reaktorite skaalades. See läbimurre sillutab teed tõhusamatele ja jätkusuutlikumatele filtreerimistehnoloogiatele veepuhastustööstuses kogu maailmas.
Kuna ülemaailmne nõudlus tõhusa reovee käitlemise järele kasvab, pakub UV/E-Cl tehnoloogia paljulubavat lahendust membraanide pikaealisuse parandamiseks, tegevuskulude vähendamiseks ja üldise puhastustulemuse parandamiseks. Kuna teadlased jätkavad selle uuendusliku lähenemisviisi täiustamist ja laiendamist, näib reovee käitlemise tulevik üha tõhusam ja jätkusuutlikum.
Lisateabe saamiseks vaadake ajakirjas Nature Communications avaldatud täispikka uuringut: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Tõhus ja keskkonnasõbralik sette äravool Holly tehnoloogiaga
Veepuhastuse valdkonnas on Holly pühendunud pakkuma oma klientidele uuenduslikke sette äravoolulahendusi. Meie HLDS mitmekettaline sette äravoolu kruvipress oma ainulaadse ummistusvaba disaini ja täiustatud isepuhastusfunktsiooniga vähendab oluliselt reoveepuhastite ehituskulusid. See seade kasutab automaatset PLC juhtimissüsteemi, mis ühendab kruvi ja liikuvad rõngad isepuhastumiseks, mis suudab asendada traditsioonilisi filterpresse, nagu lintpress ja raampress. Võrreldes tsentrifuugidega töötab HLDS väiksema energia- ja veetarbimisega, muutes selle tõhusamaks ja keskkonnasõbralikumaks.
HLDS-i sette veetustamise kruvipressi kasutatakse laialdaselt erinevates reoveepuhastussüsteemides, sealhulgas munitsipaal-, naftakeemia-, keemilise kiu, paberitootmise, farmaatsia-, naha- ja muudes tööstuslikes veepuhastussüsteemides. See on efektiivne ka piimafarmide sõnniku, palmiõli sette, septilise sette ja muu töötlemisel. Meie seadmed on tõestanud oma võimekust arvukates reaalsetes rakendustes, näidates erakordset jõudlust ja majanduslikku kasu, aidates ettevõtetel vähendada tegevuskulusid ja saavutada samal ajal keskkonnaeesmärke.
Veepuhastustehnoloogia pideva arenguga pakuvad Holly uuenduslikud lahendused klientidele kogu maailmas tõhusamaid ja kulutõhusamaid seadmeid, aidates kaasa sette veetustamis- ja veepuhastustööstuse säästvale arengule. Tipptasemel tehnoloogia ja aastatepikkuse kogemuse kombinatsiooniga valdkonnas on Holly pühendunud kõige kaasaegsemate reoveepuhastusseadmete pakkumisele, edendades tööstuse arengut ja keskkonnasäästlikkust.
Postituse aeg: 03.04.2025