Очистка воды от маслянистых примесей

25.11.2024

Очистка воды от маслянистых примесей - одна из ключевых задач для промышленных отраслей, где сточные воды содержат сложные смеси масла и воды. Ученые из Чжэцзянского университета (Китай) разработали инновационный метод, получивший название "Мембранный канал Януса" (Janus Channel Membrane, JCM). Этот подход обеспечивает высокую эффективность разделения, достигая до 97% извлечения масла и 75% извлечения воды при чистоте около 99,9%.

В естественных условиях масло и вода могут разделяться с течением времени. Однако на практике в промышленных процессах такие смеси требуют быстрого и точного разделения. Современные методы, такие как центрифугирование, скимминг или химические реакции, нередко оказываются медленными, энергоемкими и недостаточно эффективными.

Ключевая инновация технологии JCM заключается в использовании двух видов мембран: гидрофильной, которая притягивает воду; гидрофобной, которая отталкивает воду и пропускает масло.

Мембраны размещены вдоль канала, ширина которого может варьироваться от 4 до 125 мм. Регулируемая ширина позволяет оптимизировать процесс в зависимости от состава смеси. Пространство между мембранами создает замкнутую зону, где процесс разделения усиливается.

Смесь масла и воды вводится в камеру под небольшим давлением. Затем гидрофобная мембрана захватывает масло, позволяя ему формировать крупные капли, которые направляются в отдельный резервуар. Гидрофильная мембрана пропускает молекулы воды, очищая их от примесей, и направляет их в другой резервуар.

Этот одновременный процесс обработки обеих фаз обеспечивает высокую эффективность и позволяет минимизировать потери.

Новая технология может стать революционной для таких отраслей, как: нефтехимия - очистка воды, загрязненной маслами и углеводородами; металлургия - обработка сточных вод, содержащих машинные масла и смазочные жидкости; пищевое производство - разделение жиров и воды; фармацевтика - устранение сложных органических примесей.

Ученые считают, что мембранный канал Януса способен существенно повысить качество и скорость очистки сточных вод, одновременно снижая энергозатраты. Это особенно важно в условиях, когда предприятия сталкиваются с растущими экологическими требованиями.

Таким образом, JCM представляет собой не только научный прорыв, но и важный шаг к более экологически чистым и эффективным технологиям водоочистки. В будущем метод может найти еще более широкое применение, включая бытовую сферу и удаленные регионы с ограниченными ресурсами.

<< Назад: Внесение логинов и паролей в завещание 25.11.2024

>> Вперед: Тематические парки Minecraft 24.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Кора головного мозга есть и у птиц 05.10.2012 Считалось, что кора головного мозга, слоистая структура, где предположительно происходит наиболее сложная обработка информации, есть только у млекопитающих. У человека новая кора - неокортекс - составляет основную часть коры, а у низших млекопитающих находится в зачаточном состоянии. Но в новом исследовании Чикагского Университета было обнаружено, что и у птиц есть очень похожие на неокортекс клетки, хотя анатомически они очень отличаются от таковых у млекопитающих. Работа, посвященная таинственной структуре в птичьем мозгу и опубликованная в Трудах Национальной Академии наук, подтверждает давнюю гипотезу, вызывавшую дискуссии в течение десятилетий. Исследование проливает свет на эволюцию мозга и открывает новые модели для изучения неокортекса. "Раньше мы могли изучать нейроны коры головного мозга только у млекопитающих, - говорит доктор Клифтон Рагсдейл, доцент микробиологии в Университете Чикаго. - Теперь мы можем воспользоваться и другими объектами для наших экспериментов". И неокортекс млекопитающих, и аналогичная структура в птичьем мозгу, называемая DVR происходят от эмбриональных структур, называемых конечным мозгом. Но в то время как неокортекс состоит из шести различных слоев коры, DVR содержит большие скопления нейронов, называемые ядрами. Нейрофизиолог Харви Картен еще в 1960 году выдвинула предположение, что DVR выполняет ту же функцию, что кора головного мозга, несмотря на кардинальные отличия в анатомии. Сейчас Дугас-Форд, Рагсдейл и их соавтор Джоанна Роуелл проверили эту теорию, используя недавно открытые множества молекулярных маркеров. С их помощью можно идентифицировать отдельные слои коры - например, "входные" нейроны 4-го слоя или "выход" 5-го. Затем ученые проверили, выражены ли эти маркеры в DVR-ядрах. Оказалось, что даже у очень далеких друг от друга видов птиц все маркеры 4 и 5 уровней были выражены в определенных ядрах, именно там, где они и должны были оказаться в DVR, если сравнивать ее корой мозга. Дальнейшие эксперименты должны проверить этапы развития, формирующие эти нейроны в различных структурах, а также относительные плюсы и минусы анатомических различий. Но очевидно, что подобная структура у птиц, как и кора головного мозга, способна поддерживать расширенные функции, а может, даже обеспечить преимущества перед млекопитающими.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026