Lixiviat nan dechaj, ki karakterize pa konpozisyon konplèks li yo ak gwo konsantrasyon polyan, konsidere kòm youn nan kalite dlo ize ki pi difisil pou trete. Nan dènye ane yo, teknoloji separasyon manbràn yo te de pli zan pli aplike pou tretman avanse nan lixiviat. Pami yo, manbràn nanofiltrasyon (NF) te demontre pèfòmans remakab akòz gwo rejè yo nan konpoze òganik ak sèl divalan oswa miltivalan. Sepandan, fouling manbràn ak blokaj yo rete defi enpòtan pou operasyon ki estab alontèm-. Fouling pa sèlman diminye flux manbràn ak ogmante presyon operasyonèl, men tou ogmante depans ranplasman ak konsomasyon enèji, ki afekte dirèkteman posibilite ekonomik ak dirab. Etid tradisyonèl yo te konsantre sitou sou paramèt operasyon makwoskopik tankou presyon, tanperati, ak pH, pandan y ap konpreyansyon nan nivo mikwo-nan relasyon ki genyen ant estrikti molekilè òganik ak konpòtman fouling rete limite. Pou adrese sa a, chèchè yo te entwodwi paramèt chimik pwopòsyon ak modèl relasyon estrikti-aktivite (QSAR) pou eksplore mekanis fouling nan echèl molekilè a, bay nouvo avni pou predi ak kontwole fouling manbràn.
An tèm de metodoloji, etid la konsantre sou manbràn NF8040 jete ki soti nan yon plant tretman lecha nan Shanghai. Analiz ICP te konfime ke fouling te sitou koze pa depozisyon Ca²⁺ ak Fe³⁺ ion. Eksperyans adsorption ak coagulation yo te fèt lè l sèvi avèk 15 koloran tipik òganik kòm polyan modèl nan sistèm CaCl₂ ak FeCl₃ pou detèmine efikasite retire. Rezilta yo te endike ke sistèm FeCl₃ a te montre siyifikativman pi wo efikasite retire òganik pase sistèm CaCl₂ (retire an mwayèn: 45.94% vs 5.50%), ak diferans ki genyen make nan mitan molekil endividyèl, sijere ke enpak la nan estrikti òganik sou fouling varye depann sou background nan ion inòganik. Kalkil chimik kwantik yo te fèt pou 45 paramèt molekilè, ki gen ladan enèji molekilè, chaj lokal yo, ak enèji HOMO / LUMO, ak modèl QSAR yo te etabli lè l sèvi avèk regression pa etap yo elicide enfliyans nan estrikti molekilè sou efikasite retire ak kontribisyon fouling. Yo te valide modèl yo atravè validasyon entèn kwa-, validasyon ekstèn, ak tès Y-randomisation, sa ki montre bon estabilite ak kapasite prediksyon. Espesyalman, nan sistèm CaCl₂ a, yo te idantifye ELUMO (pi ba enèji molekilè orbital ki pa okipe) kòm faktè kle ki enfliyanse efikasite retire òganik, tandiske nan sistèm FeCl₃, EB3LYP (total enèji molekilè, reflete gwosè molekilè) te faktè dominan. Yon total de 219 konpoze òganik yo te detekte nan lechat la, sòti nan ti molekil (egzanp, 1,4-Diethyl-2-piperazinone) nan gwo konplèks òganik-inòganik (egzanp, Tetracosamethyl-cyclododecasiloxane). Molekil sa yo te jwenn plis tandans fè depozisyon ak blokaj lè yo kominike avèk Ca²⁺, sa ki afekte siyifikativman flux manbràn ak lavi sèvis.
Ki baze sou rezilta sa yo, modèl QSAR ka predi konpòtman diferan polyan òganik nan kondisyon fouling, bay yon zouti pou evalyasyon lavi manbràn ak chanjman apwòch la soti nan reyaktif "netwayaj apre fouling" nan proactive "prevansyon prediksyon." Lè yo idantifye karakteristik molekilè ki gen tandans entèraksyon ak Ca²⁺ ak Fe³⁺, konsepsyon manbràn nan lavni ka vize atravè fonksyonalizasyon sifas, kouch idrofil, oswa modifikasyon anti-fouling. Anplis de sa, entegre estrateji koagulasyon oswa adsorption pre-tretman kapab redwi antre nan gwo -konpoze òganik risk nan sistèm manbràn nan, diminye fouling nan sous la. Pli lwen konbine paramèt chimik pwopòsyon ak done Capteur sou entènèt ta ka pèmèt devlopman nan sistèm prediksyon dinamik, fasilite operasyon entèlijan, adaptasyon nan manbràn NF ak ankouraje presi, ki ba -jesyon kabòn nan sistèm tretman lechat.
An rezime, fouling manbràn nanofiltrasyon pa sèlman enfliyanse pa paramèt operasyonèl konvansyonèl yo, men li tou pre relasyon ak estrikti molekilè òganik ak iyon fouling kle tankou Ca²⁺ ak Fe³⁺. Entegrasyon paramèt chimik pwopòsyon yo ak modèl QSAR bay enfòmasyon sou kontribisyon polyan òganik konplèks yo nan fouling epi li ofri yon baz syantifik pou optimize materyèl manbràn, jesyon operasyonèl, ak kontwòl entèlijan. Apwòch sa a ouvè nouvo pèspektiv pou tretman dirab ak presi nan lixiviasyon dechaj yo.
