Suları Filtrelemek Tasarruf Sağlar Mı?

Suları Filtrelemek Elektrikten Tasarruf Sağlar Mı?

Filtreleme ve tedavi su, hem insan tüketimi için ve endüstriyel ve belediye atık sularını temizlemek için 290 milyon metrik ton her yıl tüketilen elektriğin yaklaşık 13% ‘ini 2 yıllık-kabaca eşdeğer atmosfere Dünyadaki her insanın toplam ağırlığı. yeni araştırmalar, Wyss ‘sıvı geçitli membranların (LGMs) iki kat daha yüksek verimlilikle iki kat daha yüksek verimlilikle nanokol partiküllerini filtrelediğini gösteriyor. -to-faul, ve geleneksel membranlar üzerinde filtrasyon için gerekli basınçta bir azalma, petrol ve gaz sondaj gibi yüksek etkili endüstriyel süreçlerin maliyet ve elektrik tüketimini azaltabilecek bir çözüm sunuyor. “Bu LGM’lerin ağır sanayide bulunanlara benzer ayarlarda sürekli filtrasyon sağlayabildiğini gösteren ilk çalışmadır ve LGM’lerin farklı kirlenme türlerine nasıl dayanabileceklerini anlamalarını sağlar, bu da çeşitli su işleme ayarlarında kullanılmasına neden olabilir.

LGM’ler, sıvıların, gazların ve partiküllerin biyolojik filtreler aracılığıyla, bitkilerin yapraklarındaki küçük stoma açıklıklarının gazların geçmesine izin verdiği ölçüde, mümkün olan en düşük miktarda enerji kullanarak hareketini kontrol etmek için sıvı dolu gözeneklerin kullanımını taklit eder. Her LGM, “kapalı” durumda gözeneklerini dolduran ve dolduran, ters çevrilebilir bir kapı görevi gören bir sıvı ile kaplanmıştır. Membrana basınç uygulandığında, gözeneklerin içindeki sıvı yanlara çekilir, bu da sıvı veya gazların geçişine izin verecek şekilde ayarlanabilen ve sıvı tabakanın kaygan yüzeyine bağlı olarak kirlenmeye karşı direnç gösterebilen açık, sıvı astarlı gözenekler oluşturur.

Sıvıla kaplı gözeneklerin kullanılması ayrıca, bir hedef bileşiğin, endüstriyel sıvı işlemede yaygın olan farklı maddelerin bir karışımından ayrılmasını da sağlar. Araştırma ekibi, LGM’leri petrol ve gaz endüstrisindeki sondaj faaliyetlerinden kaynaklanan atık suları taklit eden “nanoclay” çözümleri gibi, sudaki bentonit kilinin bir süspansiyonunu test etmeye karar verdi. Onlar, 30 yılı aşkın bir süredir havacılık endüstrisinde kullanılan bir tür sıvı yağlayıcı olan perfluoropolyether ile standart bir filtre membranın 25 mm’lik disklerini LGM’lere dönüştürmek için infüze ettiler. Daha sonra gözeneklerden su çekmek için membranları basınç altında bıraktılar, fakat nanoclay parçacıklarını geride bıraktılar ve işlenmemiş membranların performansını LGM’lerle karşılaştırdılar.

Işlenmemiş membranlar, LGM’lerden çok daha hızlı nano tabaka kirlenmesine işaret eder ve LGM’ler, membran üzerinde birikmiş partikülleri çıkarmak için bir “ters yıkama” prosedürüne ihtiyaç duymadan önce standart membranlardan üç kat daha fazla su filtreleyebilmiştir. Daha az sıklıkta yapılan ters yıkama, geri yıkama suyunu pompalamak için gereken temizlik kimyasalları ve enerjinin kullanımında bir azalmaya ve endüstriyel su arıtma ayarlarında filtrasyon oranının iyileştirilmesine dönüşebilir.

LGM’ler nihayetinde kirlenme yaşarken, filtreleme sırasında yapıları içinde biriken nanoclay miktarında% 60’lık bir azalma gösterdiler. Bu, geri yıkama ile temizlenmediği için “geri dönüşü olmayan kirlenme” olarak biliniyordu. Bu avantaj, LGM’lere daha uzun bir kullanım ömrü sunmakta ve filtratın daha fazla kullanım için geri kazanılabilmesini sağlamaktadır. Ek olarak, LGM’ler daha fazla enerji tasarrufunu yansıtarak filtrasyon işlemini başlatmak için% 16 daha az baskı gerektirdi. Ekip, araştırmanın bir sonraki adımları arasında endüstri ortakları ile daha geniş çaplı pilot çalışmalar, LGM’lerin daha uzun süreli çalışması ve daha karmaşık maddelerin karışımlarını filtrelemek bulunuyor.

Bu çalışmalar, LGM’lerin farklı uygulamalar için ticari olarak yaşayabilirliği ve bir dizi kullanım durumunda ne kadar süre dayanacakları hakkında bir fikir verecektir.