Nanofiltratie en omgekeerde osmose bieden hoop op het verwijderen van desinfectie bijproducten

Desinfectie bijproducten (DBP’s) zijn schadelijke chemicaliën die zich vormen wanneer desinfectiemiddelen reageren met natuurlijke organische stof en andere voorlopers tijdens waterbehandeling en verdeling. In de afgelopen 50 jaar zijn meer dan 6.300 dbps geïdentificeerd, waarvan vele aanzienlijke risico’s vormen voor de menselijke gezondheid en het milieu.

Nanofiltratie (NF) en omgekeerde osmose (RO) membranen tonen grote belofte voor het verwijderen van deze verontreinigingen; Hun werkelijke verwijderingsefficiënties en afstotingsmechanismen, evenals factoren die hun prestaties beïnvloeden, blijven echter grotendeels onontgonnen.

Om deze uitdaging aan te gaan, voerde een collaboratief onderzoeksteam een ​​uitgebreide analyse van NF- en RO -technologieën uit in de context van DBP -verwijdering, wat zowel hun potentiële voordelen als de huidige beperkingen benadrukt. Hun bevindingen waren gepubliceerd in het dagboek Natuurwater.

De studie schetst de oorsprong en gevaren van DBP’s, de evolutie van onderzoek op dit gebied en de technologische vooruitgang die nodig zijn voor een effectieve verwijdering van deze chemicaliën. Het benadrukt de unieke uitdagingen van de chemische diversiteit en de structurele complexiteit van DBP’s, waardoor ze moeilijker te elimineren zijn in vergelijking met andere micropollutanten bij het gebruik van NF- en RO -membranen.

Verdere analyse onthult dat membraaneigenschappen, DBP -kenmerken, chemie van de voederoplossing en operationele parameters voor membraangebruik (bijv. Temperatuur, pH, waterflux, enz.) Alll cruceren bij het bepalen van de efficiëntie van DBP -verwijdering. Om deze informatie bruikbaar te maken, hebben de onderzoekers 59 dbps geclassificeerd die in NF/RO -toepassingen zijn bestudeerd in vier grote groepen en de dominante verwijderingsmechanismen voor elk geïdentificeerd. Deze classificatie legt een basis voor een voorgesteld raamwerk om toekomstige onderzoeks- en praktische toepassingen te begeleiden.

Het framework zelf bestaat uit vijf belangrijke gebieden: (1) standaardisatie van membraankarakterisatietechnieken; (2) ontwikkeling van robuuste modellen om DBP -verwijdering te voorspellen onder realistische wateromstandigheden; (3) nadruk op de afstotingsmechanismen van kleine en neutrale DBP’s; (4) innovaties in NF/RO -technologieën om aan de behoeften van de consument te voldoen; en (5) ontwerp van op maat gemaakte membranen geoptimaliseerd voor micropollutante verwijdering.

Deze studie benadrukt de noodzaak van methodologische vooruitgang en technologische innovaties om de verwijdering van DBP te verbeteren. Bovendien biedt het ook een potentiële routekaart voor het bevorderen van op membraan gebaseerde waterbehandeling door bredere inspanningen te ondersteunen die zijn afgestemd op de duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties, met name SDG 3 (goede gezondheid en welzijn) en SDG 6 (schoon water en sanitaire voorzieningen).