פריצת דרך בהפחתת זבוב קרום: טכנולוגיית UV/E-CL מהפכה את הטיפול בשפכים

צילום מאתאיוון בנדורהעַללא מתקדם 

צוות של חוקרים סיניים ביצע התקדמות פורצת דרך בטיפול בשפכים ביישום מוצלח של טכנולוגיית UV/E-Cl כדי להקל על עבירת ג'ל ממברנה. המחקר, שפורסם לאחרונה בתקשורת טבע, מדגיש גישה חדשה לשיפור יעילות ההתייבשות וביצועי סינון הממברנה בתהליכי טיפול בשפכים.

יעילות מידה משופרת

המחקר הדגים כי היישום של UV/E-CL שיפר משמעותית את שטף המים בניסויים של מיזוג, והשיג שטפים עד 138% ממערכת ה- E-CL, 239% ממערכת ה- UV ו- 198% מהבקרה. זה מצביע על כך ש- UV/E-Cl משבש ביעילות את מבני ההתייחסות לממברנה, מה שמוביל לביצועי מידה משופרים. על ידי שימוש במערכת מודל SA-BSA, החוקרים הצליחו לדמות התנהגות מורכבת של חומר פולימרי חוץ תאי (EPS) ולאשר את הרלוונטיות של חלבונים ופוליסכרידים בבוצה בשפכים (היה).

תובנות מולקולריות לגבי מנגנוני זיהום

המחקר התעמק באינטראקציות הבין -מולקולריות של חלבונים ופוליסכרידים, וחשף כי גישור אלקטרוסטטי בין קבוצות אמינו לקרבוקסיל ממלא תפקיד מכריע בהתייחסות לממברנה. באמצעות ניתוח ספקטרלי של FTIR והדמיות פונקציונליות בצפיפות (DFT), החוקרים זיהו שלושה מצבי קשירה מולקולריים, מה שמצביע על העדפה חזקה להתאמות ליניאריות המקדמות קישור צולב פולימרית. ממצאים אלה מספקים הבנה ברמה המולקולרית של האופן בו UV/E-Cl משבש את האינטראקציות הללו, מה שמוביל לצמיגות מופחתת, גדלי גדלים גדולים יותר ושחרור מים משופר.

תפקיד סינרגיסטי של רדיקלים CL בהפחתת עבירות

ניתוח נוסף הוכיח כי רדיקלי כלור (CL •) ממלאים תפקיד דומיננטי בהשפלת BSA ו- SA, ותורמים מעל 90% להתמוטטותם. המחקר דיווח על קבועי קצב תגובה גבוהים במיוחד עבור אינטראקציות Cl • עם מקרומולקולות אלה, ותומכות ביעילות של UV/E-Cl בפירוק עבירים ממברנה. תהליך זה לא רק פיצל את מבני ה- SA-BSA לחלקיקים קטנים יותר, אלא גם הפחית משמעותית את יכולת הצמיגות והידרציה שלהם, ובכך היחלש את שכבת ההעברה דמוית הג'ל.

תובנות תרמודינמיות: מצב התרחשות מים כגורם המפתח

המחקר בדק עוד יותר את התרמודינמיקה של עיכוב הממברנה, ואשר כי מצבי התרחשות מים - ולא גורמי נקבוביות או חדירות קונבנציונליים - מחזירים התנהגות עבירות ג'ל. ניתוח תרמוגרווימטרי העלה כי תכולת המים הכבולה בשכבות חביבות בקרה הייתה כמעט 80%, ואילו הטיפול ב- UV/E-Cl הפחית אותו לפחות מ- 10%. שינוי זה איפשר לשחרור מים קל יותר, בסופו של דבר להוריד את עמידות הסינון ושיפור יעילות הסינון.

לקראת יישומים מעשיים

עם תוצאות משכנעות אלה, החוקרים מציעים לייעל אופטימיזציה של פרמטרי הכורים, כולל חומר אלקטרודה, עוצמת UV ומשך הטיפול, כדי לשפר את מדרגיות התהליך. המחקר מציע גם שילוב של UV/E-Cl עם חמצונים אחרים, כמו מי חמצן, כדי להגביר עוד יותר את הייצור הרדיקלי ולשפר את יעילות הטיפול. בנוסף, החוקרים מדגישים את הפוטנציאל לשימוש בפתרונות NaCl בריכוז נמוך יותר-כמו מי ים-כדי להשיג טיפול בשפכים בר-קיימא וחסכוני.

פריצת דרך אוניברסלית בטכנולוגיית הממברנה

בעוד שמחקר זה נערך באמצעות WAS, לממצאיו יש השלכות מרחיקות לכת מעבר לטיפול בשפכים. ההכרה במצבי התרחשות המים כגורם הדומיננטי בהפחתת העשרה של הממברנה הוא בעל משמעות אוניברסלית בתהליכי קרום שונים ומאזני הכורים. פריצת דרך זו סוללת את הדרך לטכנולוגיות סינון יעילות ובר קיימא יותר בענפי טיפול במים ברחבי העולם.

עם הגברת הביקוש הגלובלי לניהול יעיל בשפכים, טכנולוגיית UV/E-Cl מציגה פיתרון מבטיח לשיפור אורך החיים של הממברנה, הפחתת עלויות התפעול ושיפור ביצועי הטיפול הכוללים. כאשר החוקרים ממשיכים לשכלל ולהגדיל גישה חדשנית זו, עתיד הטיפול בשפכים נראה יעיל ובר -קיימא יותר ויותר.

לפרטים נוספים, עיין במחקר המלא שפורסם ב- Nature Communications: [https://www.nature.com/articles/s41467-025-57878-4]

בוצה יעילה וידידותית לסביבה מתווכחת עם הטכנולוגיה של הולי

בתחום הטיפול במים, הולי מחויבת לספק פתרונות מיטורי בוצה חדשניים ללקוחותינו. מכבש הבורג של הבורג של HLDS Multi-DISC של בורג בוצה, עם התכנון הייחודי ללא סתום ופונקציית הניקוי העצמי המתקדם שלו, מקטין משמעותית את עלויות הבנייה של מפעלי ביוב. ציוד זה משתמש במערכת בקרת PLC אוטומטית, המשלבת בורג וטבעות נעות לניקוי עצמי, שיכולה להחליף מכבשי פילטר מסורתיים כמו לחיצה על חגורה ועיתונות מסגרת. בהשוואה לצנטריפוגות, HLDS פועלת עם צריכת כוח וצריכת מים נמוכה יותר, מה שהופך אותו ליעיל וידידותי יותר לסביבה.

מכבש הבורג של Shorging Sheptioning HLDS נמצא בשימוש נרחב במערכות טיפול בשפכים שונים, כולל עירייה, פטרוכימיה, סיבים כימיים, ייצור נייר, תרופות, עור ומגזרים לטיפול במים תעשייתיים אחרים. זה יעיל גם לטיפול בזבל חוות חלב, בוצה שמן דקלים, בוצה ספיגה ועוד. הציוד שלנו הוכח ביישומים רבים בעולם האמיתי, והפגין ביצועים יוצאי דופן ויתרונות כלכליים, ומסייע לעסקים להפחית את עלויות התפעול תוך עמידה ביעדים סביבתיים.

כאשר טכנולוגיית טיפול במים ממשיכה להתפתח, הפתרונות החדשניים של הולי מספקים ללקוחות ברחבי העולם ציוד יעיל וחסכוני יותר, ותורמים לפיתוח בר-קיימא של תעשיות התייבשות בוצה וטיפול במים. עם שילוב של טכנולוגיה מתקדמת ושנים של ניסיון בתעשייה, הולי מוקדשת להציע את ציוד הטיפול בשפכים המתקדם ביותר, להניע את ההתקדמות בתעשייה וקיימות סביבתית.