Foto olehIvan BandurapadaUnsplash
Sebuah tim peneliti Tiongkok telah membuat kemajuan inovatif dalam pengolahan air limbah dengan keberhasilan penerapan teknologi UV/E-CL untuk mengurangi pengotoran gel membran. Studi ini, baru -baru ini diterbitkan diKomunikasi Alam, menyoroti pendekatan baru untuk meningkatkan efisiensi pengatur air dan kinerja filtrasi membran dalam proses pengolahan air limbah.
Efisiensi Dewatering yang Ditingkatkan
Studi ini menunjukkan bahwa penerapan UV/E-CL secara signifikan meningkatkan fluks air dalam percobaan pengeringan, mencapai fluks hingga 138% dari sistem E-CL, 239% dari sistem UV, dan 198% dari kontrol. Ini menunjukkan bahwa UV/E-CL secara efektif mengganggu struktur pengotoran membran, yang mengarah pada peningkatan kinerja pengatur air. Dengan memanfaatkan sistem model SA-BSA, para peneliti dapat mensimulasikan perilaku zat polimer ekstraseluler (EPS) yang kompleks dan mengkonfirmasi relevansi protein dan polisakarida dalam lumpur air limbah (WAS) pengeringan.
Wawasan molekuler tentang mekanisme fouling
Studi ini menyelidiki interaksi antarmolekul protein dan polisakarida, mengungkapkan bahwa menjembatani elektrostatik antara kelompok amino dan karboksil memainkan peran penting dalam fouling membran. Melalui analisis spektral FTIR dan simulasi teori fungsional kepadatan (DFT), para peneliti mengidentifikasi tiga mode pengikatan molekuler, yang menunjukkan preferensi yang kuat untuk konformasi linier yang meningkatkan ikatan silang polimer. Temuan ini memberikan pemahaman tingkat molekuler tentang bagaimana UV/E-CL mengganggu interaksi ini, yang mengarah pada berkurangnya viskositas, ukuran floc yang lebih besar, dan pelepasan air yang ditingkatkan.
Peran sinergis radikal CL dalam mitigasi pengotoran
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa radikal klorin (CL •) memainkan peran dominan dalam degradasi BSA dan SA, berkontribusi lebih dari 90% untuk kerusakan mereka. Studi ini melaporkan konstanta laju reaksi yang sangat tinggi untuk interaksi CL • dengan makromolekul ini, mendukung efektivitas UV/E-Cl dalam mendekomposisi foulants membran. Proses ini tidak hanya memecah struktur SA-BSA menjadi partikel yang lebih kecil tetapi juga secara signifikan mengurangi viskositas dan kapasitas hidrasi, sehingga melemahkan lapisan pengotoran seperti gel.
Wawasan termodinamika: keadaan kejadian air sebagai faktor kunci
Penelitian lebih lanjut mengeksplorasi termodinamika fouling membran, mengkonfirmasi bahwa keadaan kejadian air - lebih dari porositas konvensional atau faktor permeabilitas - mendominasi perilaku fouling gel. Analisis termogravimetri mengungkapkan bahwa kadar air terikat pada lapisan foulant kontrol hampir 80%, sedangkan perlakuan UV/E-Cl mengurangi menjadi kurang dari 10%. Pergeseran ini memungkinkan pelepasan air yang lebih mudah, pada akhirnya menurunkan resistensi filtrasi dan meningkatkan efisiensi filtrasi.
Menuju aplikasi praktis
Dengan hasil yang menarik ini, para peneliti menyarankan mengoptimalkan parameter reaktor, termasuk bahan elektroda, intensitas UV, dan durasi pengobatan, untuk meningkatkan skalabilitas proses. Studi ini juga mengusulkan integrasi UV/E-CL dengan oksidan lain, seperti hidrogen peroksida, untuk lebih meningkatkan generasi radikal dan meningkatkan efisiensi pengobatan. Selain itu, para peneliti menekankan potensi untuk menggunakan solusi NaCl konsentrasi yang lebih rendah-seperti air laut-untuk mencapai pengolahan air limbah yang berkelanjutan dan hemat biaya.
Terobosan universal dalam teknologi membran
Sementara penelitian ini dilakukan menggunakan, temuannya memiliki implikasi yang luas di luar pengolahan air limbah. Pengakuan keadaan kejadian air sebagai faktor dominan dalam mitigasi pengotoran membran memiliki signifikansi universal di berbagai proses membran dan skala reaktor. Terobosan ini membuka jalan bagi teknologi filtrasi yang lebih efisien dan berkelanjutan di industri pengolahan air di seluruh dunia.
Dengan meningkatnya permintaan global untuk manajemen air limbah yang efisien, teknologi UV/E-Cl menyajikan solusi yang menjanjikan untuk meningkatkan umur panjang membran, mengurangi biaya operasional, dan meningkatkan kinerja perawatan secara keseluruhan. Ketika para peneliti terus memperbaiki dan meningkatkan pendekatan inovatif ini, masa depan pengolahan air limbah terlihat semakin efisien dan berkelanjutan.
Untuk detail lebih lanjut, lihat studi lengkap yang diterbitkan di Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]
Lumpur yang efisien dan ramah lingkungan dengan teknologi Holly
Di bidang pengolahan air, Holly berkomitmen untuk memberikan solusi embun lumpur inovatif kepada pelanggan kami. HLDS kami HLDS Multi-Disc Lumpur Sekrup Dewatering Press, dengan desain bebas bakiak yang unik dan fungsi pembersihan diri canggih, secara signifikan mengurangi biaya konstruksi pabrik limbah. Peralatan ini menggunakan sistem kontrol PLC otomatis, menggabungkan sekrup dan cincin bergerak untuk pembersihan sendiri, yang dapat menggantikan penekan filter tradisional seperti pers sabuk dan tekan bingkai. Dibandingkan dengan sentrifugal, HLDS beroperasi dengan daya yang lebih rendah dan konsumsi air, membuatnya lebih efisien dan ramah lingkungan.
HLDS SCREATER DEWATERING SCREATER PRESS banyak digunakan dalam berbagai sistem pengolahan air limbah, termasuk kota, petrokimia, serat kimia, pembuatan kertas, farmasi, kulit, dan sektor pengolahan air industri lainnya. Ini juga efektif untuk mengobati kotoran peternakan sapi perah, lumpur minyak kelapa sawit, lumpur septik, dan banyak lagi. Peralatan kami telah terbukti dalam berbagai aplikasi dunia nyata, menunjukkan kinerja yang luar biasa dan manfaat ekonomi, membantu bisnis mengurangi biaya operasional sambil memenuhi tujuan lingkungan.
Ketika teknologi pengolahan air terus berkembang, solusi inovatif Holly memberi pelanggan di seluruh dunia dengan peralatan yang lebih efisien dan hemat biaya, berkontribusi pada pengembangan berkelanjutan industri pengeringan lumpur dan pengolahan air. Dengan kombinasi teknologi mutakhir dan pengalaman industri bertahun-tahun, Holly didedikasikan untuk menawarkan peralatan pengolahan air limbah paling canggih, mendorong kemajuan industri dan keberlanjutan lingkungan.
Waktu posting: APR-03-2025