Фотографија аутораИван БандуранаАунсплеш
Тим кинеских истраживача је постигао револуционарни напредак у пречишћавању отпадних вода успешном применом UV/E-Cl технологије за ублажавање загађења мембранским гелом. Студија, недавно објављена уПриродне комуникацијеистиче нови приступ побољшању ефикасности одводњавања и перформанси мембранске филтрације у процесима пречишћавања отпадних вода.
Побољшана ефикасност одводњавања
Студија је показала да је примена UV/E-Cl значајно побољшала флукс воде у експериментима одводњавања, постижући флуксеве до 138% за E-Cl систем, 239% за UV систем и 198% за контролу. Ово сугерише да UV/E-Cl ефикасно ремети структуре мембранског обраштања, што доводи до побољшаних перформанси одводњавања. Коришћењем SA-BSA модел система, истраживачи су били у могућности да симулирају понашање сложених екстрацелуларних полимерних супстанци (EPS) и потврде значај протеина и полисахарида у одводњавању муља отпадних вода (WAS).
Молекуларни увиди у механизме зарастања
Студија је истражила интермолекуларне интеракције протеина и полисахарида, откривајући да електростатичко премошћавање између амино и карбоксилних група игра кључну улогу у зачепљењу мембрана. Кроз FTIR спектралну анализу и симулације теорије функционалне густине (DFT), истраживачи су идентификовали три начина молекуларног везивања, што указује на снажну склоност ка линеарним конформацијама које подстичу умрежавање полимера. Ови налази пружају разумевање на молекуларном нивоу како UV/E-Cl ремете ове интеракције, што доводи до смањене вискозности, већих величина флокула и побољшаног ослобађања воде.
Синергистичка улога Cl радикала у ублажавању загађења
Даља анализа је показала да хлорни радикали (Cl•) играју доминантну улогу у разградњи BSA и SA, доприносећи преко 90% њиховом разлагању. Студија је показала изузетно високе константе брзине реакције за Cl• интеракције са овим макромолекулима, што подржава ефикасност UV/E-Cl у разградњи мембранских загађивача. Овај процес не само да је фрагментирао структуре SA-BSA на мање честице, већ је и значајно смањио њихов вискозитет и капацитет хидратације, чиме је ослабио слој загађивача налик гелу.
Термодинамички увиди: Стање појаве воде као кључни фактор
Истраживање је даље истражило термодинамику мембранског обраштања, потврђујући да стања присуства воде - а не конвенционални фактори порозности или пропустљивости - доминирају понашањем обраштања гела. Термогравиметријска анализа је показала да је садржај везане воде у контролним слојевима обраштања био скоро 80%, док га је УВ/Е-Цл третман смањио на мање од 10%. Ова промена је омогућила лакше ослобађање воде, што је на крају смањило отпор филтрације и побољшало ефикасност филтрације.
Ка практичним применама
Са овим убедљивим резултатима, истраживачи предлажу оптимизацију параметара реактора, укључујући материјал електрода, интензитет УВ зрачења и трајање третмана, како би се побољшала скалабилност процеса. Студија такође предлаже интеграцију УВ/Е-Цл са другим оксидансима, као што је водоник-пероксид, како би се додатно повећало стварање радикала и побољшала ефикасност третмана. Поред тога, истраживачи наглашавају потенцијал коришћења раствора NaCl ниже концентрације – као што је морска вода – како би се постигао одржив и исплатив третман отпадних вода.
Универзални пробој у мембранској технологији
Иако је ова студија спроведена коришћењем WAS технологије, њени налази имају далекосежне импликације изван третмана отпадних вода. Препознавање стања присуства воде као доминантног фактора у смањењу загађења мембрана има универзални значај у различитим мембранским процесима и размерама реактора. Овај пробој отвара пут ефикаснијим и одрживим технологијама филтрације у индустријама пречишћавања воде широм света.
Са све већом глобалном потражњом за ефикасним управљањем отпадним водама, UV/E-Cl технологија представља обећавајуће решење за побољшање дуговечности мембрана, смањење оперативних трошкова и побољшање укупних перформанси третмана. Како истраживачи настављају да усавршавају и проширују овај иновативни приступ, будућност третмана отпадних вода изгледа све ефикаснија и одржива.
За више детаља, погледајте целу студију објављену у часопису Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Ефикасно и еколошки прихватљиво одводњавање муља помоћу Холијеве технологије
У области пречишћавања воде, Холи је посвећен пружању иновативних решења за одводњавање муља нашим купцима. Наша HLDS вишедискова преса за одводњавање муља, са својим јединственим дизајном без зачепљења и напредном функцијом самочишћења, значајно смањује трошкове изградње постројења за пречишћавање отпадних вода. Ова опрема користи аутоматски PLC систем управљања, који комбинује завртањ и покретне прстенове за самочишћење, што може да замени традиционалне филтер пресе попут тракастих преса и преса са оквиром. У поређењу са центрифугама, HLDS ради са мањом потрошњом енергије и воде, што је чини ефикаснијом и еколошки прихватљивијом.
Преса за одводњавање муља HLDS се широко користи у различитим системима за пречишћавање отпадних вода, укључујући комунални, петрохемијски, хемијски влакнари, производњу папира, фармацеутску, кожарску и друге индустријске секторе за пречишћавање воде. Такође је ефикасна за пречишћавање стајњака са млечних фарми, муља од палминог уља, септичког муља и још много тога. Наша опрема је доказана у бројним применама у стварном свету, показујући изузетне перформансе и економске користи, помажући предузећима да смање оперативне трошкове уз истовремено испуњавање еколошког циља.
Како се технологија пречишћавања воде стално развија, Холијева иновативна решења пружају купцима широм света ефикаснију и исплативију опрему, доприносећи одрживом развоју индустрије одводњавања муља и пречишћавања воде. Комбинацијом најсавременије технологије и дугогодишњег искуства у индустрији, Холи је посвећен понуди најсавременије опреме за пречишћавање отпадних вода, подстичући напредак индустрије и еколошку одрживост.
Време објаве: 03.04.2025.