Удаление микрозагрязнителей из дренажных вод сельского хозяйства с помощью нанофильтрации и обратного осмоса

Актуальность: Восстановление дренажных вод сельского хозяйства имеет решающее значение для устойчивого орошения, однако наличие пестицидов и засолённости существенно затрудняет их повторное использование. Целью данного исследования было оценить эффективность мембран нанофильтрации (NF) и обратного осмоса (RO) (модели NF270, NF90, BW30) при обработке синтетических дренажных вод и, в частности, прояснить механизмы отвода пестицидов. Результаты: Мембраны NF90 и BW30 продемонстрировали исключительно высокую степень задержания (>88%) в присутствии пяти выбранных пестицидов и соли. Напротив, мембрана NF270 проявила сравнительно более низкие характеристики задержания, особенно для атразина и имидаклоприда. На эффективность задержания мембран также влиял режим фильтрации из-за различий в гидродинамических условиях; эффективность задержания улучшалась в режиме поперечного тока. Это улучшение объясняется ослаблением эффекта поляризации концентрации. Моделирование процесса подтвердило, что промышленная установка RO может производить водоочищенную воду для орошения с зависящим от температуры удельным энергопотреблением 0,59 кВт·ч м−3 при 20 °C. Вывод: Хотя плотные мембраны обеспечивают надёжные барьерные свойства, управление гидродинамикой критически важно для максимизации эффективности рыхлых NF-мембран против гидрофобных микрозагрязнителей. Эти результаты показывают, что современные мембранные технологии (NF и RO) могут безопасно использоваться для восстановления дренажных вод, содержащих пестициды и соль, что важно для смягчения глобальной проблемы дефицита воды.