ความก้าวหน้าในการลดการปนเปื้อนของเมมเบรน: เทคโนโลยี UV/E-CL ปฏิวัติการบำบัดน้ำเสีย

รูปถ่ายโดยIvan Banduraบนสาด 

ทีมนักวิจัยชาวจีนได้สร้างความก้าวหน้าอย่างก้าวล้ำในการบำบัดน้ำเสียด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี UV/E-CL ที่ประสบความสำเร็จเพื่อลดการเปรอะเปื้อนของเจลเมมเบรน การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้การสื่อสารธรรมชาติเน้นวิธีการใหม่ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกน้ำและประสิทธิภาพการกรองเมมเบรนในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

ประสิทธิภาพการแยกน้ำ

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการประยุกต์ใช้ UV/E-CL ปรับปรุงฟลักซ์น้ำอย่างมีนัยสำคัญในการทดลอง dewatering ทำให้เกิดฟลักซ์สูงถึง 138% ของระบบ E-CL, 239% ของระบบ UV และ 198% ของการควบคุม สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า UV/E-Cl ขัดขวางโครงสร้างการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการแยกน้ำ ด้วยการใช้ระบบแบบจำลอง SA-BSA นักวิจัยสามารถจำลองพฤติกรรมของสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ (EPS) ที่ซับซ้อนและยืนยันความเกี่ยวข้องของโปรตีนและโพลีแซคคาไรด์ในกากตะกอนน้ำเสีย

ข้อมูลเชิงลึกของโมเลกุลเกี่ยวกับกลไกการเปรอะเปื้อน

การศึกษาเจาะลึกลงไปในปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของโปรตีนและโพลีแซคคาไรด์เผยให้เห็นว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าสถิตระหว่างกลุ่มอะมิโนและกลุ่มคาร์บอกซิลมีบทบาทสำคัญในการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน ผ่านการวิเคราะห์สเปกตรัมของ FTIR และการจำลองการทำงานของความหนาแน่น (DFT) นักวิจัยระบุโหมดการผูกโมเลกุลสามโหมดซึ่งบ่งบอกถึงการตั้งค่าที่แข็งแกร่งสำหรับความสอดคล้องเชิงเส้นที่ส่งเสริมการเชื่อมโยงพอลิเมอร์ข้าม การค้นพบเหล่านี้ให้ความเข้าใจระดับโมเลกุลเกี่ยวกับวิธีที่ UV/E-Cl ขัดขวางการโต้ตอบเหล่านี้นำไปสู่ความหนืดลดขนาดของฟลอคที่ใหญ่ขึ้นและการปล่อยน้ำที่เพิ่มขึ้น

บทบาทการทำงานร่วมกันของอนุมูล CL ในการบรรเทาทุกข์

การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าคลอรีนอนุมูล (Cl •) มีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายของ BSA และ SA ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการพังทลายมากกว่า 90% การศึกษารายงานค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่สูงเป็นพิเศษสำหรับ CL •ปฏิสัมพันธ์กับ macromolecules เหล่านี้สนับสนุนประสิทธิภาพของ UV/E-Cl ในการย่อยสลายเยื่อหุ้มเซลล์ กระบวนการนี้ไม่เพียง แต่แยกส่วนโครงสร้าง SA-BSA ลงในอนุภาคขนาดเล็ก แต่ยังลดความหนืดและความสามารถในการให้ความชุ่มชื้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะทำให้ชั้นเปรอะเปื้อนเหมือนเจลลดลง

ข้อมูลเชิงลึกทางอุณหพลศาสตร์: สถานะการเกิดน้ำเป็นปัจจัยสำคัญ

การวิจัยเพิ่มเติมสำรวจอุณหพลศาสตร์ของการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนยืนยันว่ารัฐที่เกิดขึ้น - เกิดขึ้นมากกว่าความพรุนหรือปัจจัยการซึมผ่านแบบดั้งเดิม - พฤติกรรมการเปรอะเปื้อนของเจล การวิเคราะห์ Thermogravimetric เปิดเผยว่าปริมาณน้ำที่ถูกผูกไว้ในชั้นควบคุมที่ผิดกติกาเกือบ 80%ในขณะที่การรักษาด้วย UV/E-Cl ลดลงเหลือน้อยกว่า 10% การเปลี่ยนแปลงนี้อนุญาตให้ปล่อยน้ำได้ง่ายขึ้นในที่สุดการลดความต้านทานการกรองและการปรับปรุงประสิทธิภาพการกรอง

ไปสู่การใช้งานจริง

ด้วยผลลัพธ์ที่น่าสนใจเหล่านี้นักวิจัยแนะนำให้เพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์เครื่องปฏิกรณ์รวมถึงวัสดุอิเล็กโทรดความเข้มของรังสียูวีและระยะเวลาการรักษาเพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของกระบวนการ การศึกษายังเสนอการบูรณาการของ UV/E-CL กับสารออกซิแดนท์อื่น ๆ เช่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อเพิ่มการสร้างที่รุนแรงและปรับปรุงประสิทธิภาพการรักษา นอกจากนี้นักวิจัยยังเน้นถึงศักยภาพในการใช้โซลูชั่น NaCl ที่มีความเข้มข้นต่ำเช่นน้ำทะเล-เพื่อให้ได้การบำบัดน้ำเสียที่ยั่งยืนและคุ้มค่า

การพัฒนาสากลในเทคโนโลยีเมมเบรน

ในขณะที่การศึกษานี้ดำเนินการโดยใช้คือการค้นพบของมันมีผลกระทบอย่างกว้างขวางเกินกว่าการบำบัดน้ำเสีย การรับรู้ของการเกิดน้ำเป็นปัจจัยที่โดดเด่นในการบรรเทาการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนมีความสำคัญสากลในกระบวนการเยื่อหุ้มเซลล์ที่แตกต่างกันและเครื่องชั่งเครื่องปฏิกรณ์ ความก้าวหน้านี้ปูทางไปสู่เทคโนโลยีการกรองที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้นในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำทั่วโลก

ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกสำหรับการจัดการน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพเทคโนโลยี UV/E-Cl นำเสนอทางออกที่มีแนวโน้มสำหรับการปรับปรุงการยืนยาวของเมมเบรนลดต้นทุนการดำเนินงานและเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาโดยรวม ในขณะที่นักวิจัยยังคงปรับแต่งและขยายแนวทางที่เป็นนวัตกรรมนี้ต่อไปอนาคตของการบำบัดน้ำเสียจะดูมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้นเรื่อย ๆ

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูการศึกษาเต็มรูปแบบที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/S41467-025-57878-4]

การแยกตะกอนที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยเทคโนโลยีของฮอลลี่

ในด้านการบำบัดน้ำฮอลลี่มุ่งมั่นที่จะจัดหาโซลูชั่นการแยกตะกอนที่เป็นนวัตกรรมให้กับลูกค้าของเรา HLDS Multi-disc Sludge Screw Press ของเราด้วยการออกแบบที่ปราศจากการอุดตันที่ไม่เหมือนใครและฟังก์ชั่นการทำความสะอาดตัวเองขั้นสูงช่วยลดต้นทุนการก่อสร้างของโรงงานบำบัดน้ำเสียอย่างมีนัยสำคัญ อุปกรณ์นี้ใช้ระบบควบคุม PLC อัตโนมัติรวมสกรูและแหวนเคลื่อนที่เพื่อการทำความสะอาดตัวเองซึ่งสามารถแทนที่การกดตัวกรองแบบดั้งเดิมเช่นกดสายพานและกดเฟรม เมื่อเทียบกับเครื่องหมุนเหวี่ยง HLDS ทำงานด้วยพลังงานที่ต่ำกว่าและการใช้น้ำทำให้มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

HLDS Sludge Dewatering Screw Press ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบบำบัดน้ำเสียต่าง ๆ รวมถึงเทศบาล, ปิโตรเคมี, เส้นใยเคมี, การทำกระดาษ, ยา, เวชภัณฑ์, หนัง, และภาคการบำบัดน้ำอุตสาหกรรมอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพในการรักษาปุ๋ยคอกฟาร์มโคนมกากน้ำมันปาล์มกากตะกอนบำบัดน้ำเสียและอื่น ๆ อุปกรณ์ของเราได้รับการพิสูจน์แล้วในแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงมากมายแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจช่วยให้ธุรกิจลดต้นทุนการดำเนินงานในขณะที่บรรลุเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อม

ในขณะที่เทคโนโลยีการบำบัดน้ำยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมของฮอลลี่ให้ลูกค้าทั่วโลกด้วยอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้นซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมการแยกน้ำกากตะกอนและการบำบัดน้ำเสีย ด้วยการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีที่ทันสมัยและประสบการณ์ในอุตสาหกรรมมานานหลายปีฮอลลี่จึงทุ่มเทให้กับการนำเสนออุปกรณ์บำบัดน้ำเสียขั้นสูงที่สุดความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมในการขับเคลื่อนและความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม