Foto avIvan BandurapåUnsplash
Et team av kinesiske forskere har gjort en banebrytende fremskritt i avløpsbehandling med vellykket anvendelse av UV/E-CL-teknologi for å dempe membrangelforbindelse. Studien, nylig publisert iNaturkommunikasjon, fremhever en ny tilnærming til å forbedre avvanningseffektivitet og membranfiltreringsytelse i renseprosesser.
Forbedret avvanningseffektivitet
Studien demonstrerte at anvendelsen av UV/E-CL betydelig forbedret vannfluks i avvanningseksperimenter, og oppnådde flukser opp til 138% av E-CL-systemet, 239% av UV-systemet og 198% av kontrollen. Dette antyder at UV/E-CL effektivt forstyrrer membranforbindelsesstrukturer, noe som fører til forbedret avvanningsytelse. Ved å bruke et SA-BSA-modellsystem, var forskere i stand til å simulere kompleks ekstracellulært polymerstoff (EPS) atferd og bekrefte relevansen av proteiner og polysakkarider i avløpsvannsslam (var) avvanning.
Molekylær innsikt i begroingsmekanismer
Studien gikk inn i de intermolekylære interaksjonene mellom proteiner og polysakkarider, og avslørte at elektrostatisk bro mellom amino- og karboksylgrupper spiller en avgjørende rolle i membranforurensning. Gjennom FTIR-spektralanalyse og tetthetsfunksjonsteori (DFT) simuleringer identifiserte forskere tre molekylære bindingsmodus, noe som indikerer en sterk preferanse for lineære konformasjoner som fremmer polymer tverrbinding. Disse funnene gir en forståelse av molekylær nivå av hvordan UV/E-CL forstyrrer disse interaksjonene, noe som fører til redusert viskositet, større flokkstørrelser og forbedret vannfrigjøring.
Synergistisk rolle av CL -radikaler i begroingsbegrensning
Ytterligere analyse demonstrerte at klorradikaler (CL •) spiller en dominerende rolle i nedbrytningen av BSA og SA, og bidro med over 90% til deres sammenbrudd. Studien rapporterte eksepsjonelt høye reaksjonshastighetskonstanter for CL • interaksjoner med disse makromolekylene, og støtter effektiviteten av UV/E-CL i nedbrytende membranfoulants. Denne prosessen fragmenterte ikke bare SA-BSA-strukturene i mindre partikler, men reduserte også viskositeten og hydreringskapasiteten betydelig, og svekket dermed gellignende begroingslag.
Termodynamisk innsikt: Vannforekomststatus som nøkkelfaktor
Forskningen undersøkte ytterligere termodynamikken i membranforbindelse, og bekreftet at vannforekomst sier - snarere enn konvensjonell porøsitet eller permeabilitetsfaktorer - daminat gel -begroingsatferd. Termogravimetrisk analyse avdekket at bundet vanninnhold i kontrollfellantlag var nesten 80%, mens UV/E-CL-behandling reduserte det til under 10%. Dette skiftet muliggjorde enklere vannfrigjøring, og til slutt senker filtreringsmotstanden og forbedrer filtreringseffektiviteten.
Mot praktiske applikasjoner
Med disse overbevisende resultatene foreslår forskerne å optimalisere reaktorparametere, inkludert elektrodemateriale, UV -intensitet og behandlingsvarighet, for å forbedre prosesserbarheten. Studien foreslår også integrering av UV/E-CL med andre oksidanter, for eksempel hydrogenperoksyd, for ytterligere å øke radikalgenerering og forbedre behandlingseffektiviteten. I tillegg understreker forskerne potensialet for å bruke NaCl-løsninger med lavere konsentrasjon-for eksempel sjøvann-for å oppnå bærekraftig og kostnadseffektiv avløpsvannbehandling.
Et universelt gjennombrudd i membranteknologi
Mens denne studien ble utført ved bruk av var, har funnene vidtrekkende implikasjoner utover avløpsbehandling. Anerkjennelsen av vannforekomst sier som den dominerende faktoren i membranforurensningsredusering, har universell betydning på tvers av forskjellige membranprosesser og reaktorskalaer. Dette gjennombruddet baner vei for mer effektive og bærekraftige filtreringsteknologier i vannbehandlingsindustrier over hele verden.
Med økende global etterspørsel etter effektiv avløpshåndtering, presenterer UV/E-CL-teknologi en lovende løsning for å forbedre membranens levetid, redusere driftskostnadene og forbedre den totale behandlingsytelsen. Når forskere fortsetter å avgrense og skalere opp denne innovative tilnærmingen, ser fremtiden for avløpsvannsbehandling stadig mer effektiv og bærekraftig ut.
For mer informasjon, se hele studien publisert i Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Effektiv og miljøvennlig slamvanning med Hollys teknologi
Innen vannbehandling er Holly forpliktet til å tilby innovative slamavvanningsløsninger til våre kunder. Vår HLDS multi-plate slamavvanningsskruepress, med sin unike tilstoppfri design og avanserte selvrensende funksjon, reduserer konstruksjonskostnadene for avløpsanlegg betydelig. Dette utstyret bruker et automatisk PLC-kontrollsystem, og kombinerer en skrue og bevegelige ringer for selvrensing, som kan erstatte tradisjonelle filterpresser som beltetrykk og rammepress. Sammenlignet med sentrifuger, opererer HLDS med lavere effekt og vannforbruk, noe som gjør det mer effektivt og miljøvennlig.
HLDS -slamavvanningsskruepressen er mye brukt i forskjellige renseanlegg, inkludert kommunale, petrokjemiske, kjemiske fiber, papirfremstilling, farmasøytisk, lær og andre industrielle vannbehandlingssektorer. Det er også effektivt for å behandle husdyrgjødsel, palmeolje slam, septisk slam og mer. Utstyret vårt er bevist i en rekke applikasjoner i den virkelige verden, og demonstrerer eksepsjonelle ytelser og økonomiske fordeler, og hjelper bedrifter med å redusere driftskostnadene mens de oppfyller miljømål.
Når vannbehandlingsteknologien fortsetter å utvikle seg, gir Hollys innovative løsninger kunder over hele verden mer effektivt og kostnadseffektivt utstyr, og bidrar til bærekraftig utvikling av slamavvanning og vannbehandlingsindustri. Med en kombinasjon av nyskapende teknologi og mange års bransjeerfaring, er Holly opptatt av å tilby det mest avanserte renseanlegget, drive bransjens fremgang og miljømessig bærekraft.
Post Time: Apr-03-2025