Ảnh bởiIvan BanduraTRÊNHủy bỏ
Một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã có một sự tiến bộ đột phá trong xử lý nước thải với việc áp dụng thành công công nghệ UV/E-COM để giảm thiểu sự tắc nghẽn gel màng. Nghiên cứu, được công bố gần đây trongTruyền thông tự nhiên, nêu bật một cách tiếp cận mới để cải thiện hiệu quả khử nước và hiệu suất lọc màng trong các quá trình xử lý nước thải.
Hiệu quả khử nước tăng cường
Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc áp dụng UV/E-Cl đã cải thiện đáng kể thông lượng nước trong các thí nghiệm khử nước, đạt được thông lượng lên tới 138% hệ thống E-Cl, 239% hệ thống UV và 198% của đối chứng. Điều này cho thấy rằng UV/E-C-C-CLED có hiệu quả phá vỡ các cấu trúc tắc nghẽn màng, dẫn đến hiệu suất khử nước tăng cường. Bằng cách sử dụng một hệ thống mô hình SA-BSA, các nhà nghiên cứu đã có thể mô phỏng hành vi chất polyme ngoại bào (EPS) phức tạp và xác nhận sự liên quan của protein và polysacarit trong bùn nước thải (WAS).
Những hiểu biết phân tử về các cơ chế phạm lỗi
Nghiên cứu đi sâu vào các tương tác liên phân tử của protein và polysacarit, cho thấy việc bắc cầu tĩnh điện giữa các nhóm amino và carboxyl đóng một vai trò quan trọng trong việc gây tắc nghẽn màng. Thông qua mô phỏng phân tích phổ FTIR và mô phỏng lý thuyết chức năng mật độ (DFT), các nhà nghiên cứu đã xác định ba chế độ liên kết phân tử, cho thấy ưu tiên mạnh mẽ đối với sự phù hợp tuyến tính thúc đẩy liên kết ngang polymer. Những phát hiện này cung cấp một sự hiểu biết ở cấp độ phân tử về cách UV/E-Cl phá vỡ các tương tác này, dẫn đến giảm độ nhớt, kích thước cloc lớn hơn và giải phóng nước tăng cường.
Vai trò hiệp đồng của các gốc CL trong giảm thiểu phạm lỗi
Phân tích sâu hơn đã chứng minh rằng các gốc clo (CL •) đóng vai trò vượt trội trong sự xuống cấp của BSA và SA, đóng góp hơn 90% vào sự cố của chúng. Nghiên cứu đã báo cáo các hằng số tốc độ phản ứng đặc biệt cao đối với CL • Tương tác với các đại phân tử này, hỗ trợ hiệu quả của UV/E-Cl trong việc phân hủy các chất hôi của màng. Quá trình này không chỉ phân chia các cấu trúc SA-BSA thành các hạt nhỏ hơn mà còn làm giảm đáng kể độ nhớt và khả năng hydrat hóa của chúng, do đó làm suy yếu lớp tắc nghẽn giống như gel.
Hiểu biết về nhiệt động học: Trạng thái xuất hiện nước là yếu tố chính
Nghiên cứu tiếp tục khám phá nhiệt động lực học của màng tế bào, xác nhận rằng các trạng thái xuất hiện nước của người khác so với các yếu tố độ xốp hoặc độ thấm thông thường. Phân tích nhiệt lượng cho thấy hàm lượng nước bị ràng buộc trong các lớp điều khiển hôi là gần 80%, trong khi điều trị UV/E-C-C-Cl giảm xuống dưới 10%. Sự thay đổi này cho phép giải phóng nước dễ dàng hơn, cuối cùng giảm khả năng chống lọc và cải thiện hiệu quả lọc.
Hướng tới các ứng dụng thực tế
Với các kết quả hấp dẫn này, các nhà nghiên cứu đề xuất tối ưu hóa các thông số lò phản ứng, bao gồm vật liệu điện cực, cường độ UV và thời gian điều trị, để tăng cường khả năng mở rộng quá trình. Nghiên cứu cũng đề xuất sự tích hợp của UV/E-Cl với các chất oxy hóa khác, chẳng hạn như hydro peroxide, để tăng cường hơn nữa sự phát sinh triệt để và cải thiện hiệu quả điều trị. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh tiềm năng sử dụng các giải pháp NaCl tập trung thấp hơn như nước biển để đạt được xử lý nước thải bền vững và tiết kiệm chi phí.
Một bước đột phá toàn cầu trong công nghệ màng
Trong khi nghiên cứu này được thực hiện bằng cách sử dụng, những phát hiện của nó có ý nghĩa sâu rộng ngoài xử lý nước thải. Việc nhận biết các trạng thái xuất hiện nước là yếu tố chiếm ưu thế trong giảm thiểu màng tế bào có ý nghĩa phổ biến trên các quá trình màng và thang đo lò phản ứng khác nhau. Đột phá này mở đường cho các công nghệ lọc hiệu quả và bền vững hơn trong các ngành công nghiệp xử lý nước trên toàn thế giới.
Với nhu cầu toàn cầu về quản lý nước thải hiệu quả, công nghệ UV/E-Cl trình bày một giải pháp đầy hứa hẹn để cải thiện tuổi thọ màng, giảm chi phí hoạt động và tăng cường hiệu suất điều trị tổng thể. Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục tinh chỉnh và mở rộng quy mô tiếp cận sáng tạo này, tương lai của xử lý nước thải có vẻ ngày càng hiệu quả và bền vững.
Để biết thêm chi tiết, hãy tham khảo nghiên cứu đầy đủ được công bố trên Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/S41467-025-57878-4]
Bùn hiệu quả và thân thiện với môi trường với công nghệ của Holly
Trong lĩnh vực xử lý nước, Holly cam kết cung cấp các giải pháp khử nước bùn sáng tạo cho khách hàng của chúng tôi. Máy ép vít khử nước đa đĩa HLDS của chúng tôi, với thiết kế không có tắc nghẽn độc đáo và chức năng tự làm sạch tiên tiến, làm giảm đáng kể chi phí xây dựng của nhà máy nước thải. Thiết bị này sử dụng một hệ thống điều khiển PLC tự động, kết hợp một ốc vít và các vòng di chuyển để tự làm sạch, có thể thay thế các máy ép bộ lọc truyền thống như nhấn đai và nhấn khung. So với máy ly tâm, HLDS hoạt động với tiêu thụ năng lượng và nước thấp hơn, làm cho nó hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn.
Máy ép vít khử nước của HLDS được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải khác nhau, bao gồm thành phố, hóa dầu, sợi hóa học, làm giấy, dược phẩm, da và các lĩnh vực xử lý nước công nghiệp khác. Nó cũng có hiệu quả để xử lý phân gia súc bò, bùn dầu cọ, bùn tự hoại, v.v. Thiết bị của chúng tôi đã được chứng minh trong nhiều ứng dụng trong thế giới thực, thể hiện hiệu suất đặc biệt và lợi ích kinh tế, giúp các doanh nghiệp giảm chi phí hoạt động trong khi đáp ứng các mục tiêu môi trường.
Khi công nghệ xử lý nước tiếp tục phát triển, các giải pháp sáng tạo của Holly cung cấp cho khách hàng trên toàn thế giới các thiết bị hiệu quả và hiệu quả hơn, góp phần phát triển bền vững của các ngành công nghiệp xử lý nước và xử lý nước. Với sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, Holly được dành riêng để cung cấp các thiết bị xử lý nước thải tiên tiến nhất, thúc đẩy tiến bộ của ngành và sự bền vững môi trường.
Thời gian đăng: Tháng 4 năm 03-2025