Oczyszczanie ścieków chitozanem

W konwencjonalnych systemach uzdatniania wody najczęściej stosowanymi flokulantami są sole glinu i sole żelaza, sole glinu pozostające w oczyszczonej wodzie zagrażają zdrowiu ludzkiemu, a pozostałości soli żelaza wpływają na kolor wody itp.; w większości W oczyszczaniu ścieków trudno jest przezwyciężyć problemy z zanieczyszczeniem wtórnym, takie jak duża ilość osadu i trudna utylizacja osadu. Dlatego poszukiwanie naturalnego produktu, który nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia środowiska, aby zastąpić flokulanty soli glinu i soli żelaza, jest obecnie koniecznością wdrażania strategii zrównoważonego rozwoju. Naturalne flokulanty polimerowe przyciągnęły dużą uwagę wśród wielu flokulantów ze względu na obfite źródła surowców, niską cenę, dobrą selektywność, małe dawkowanie, bezpieczeństwo i nietoksyczność oraz całkowitą biodegradację. Po dziesięcioleciach rozwoju pojawiła się duża liczba naturalnych flokulantów polimerowych o różnych właściwościach i zastosowaniach, wśród których obecnie szeroko stosowane są skrobia, lignina, chitozan i klej roślinny.

ChitozanWłaściwości

Chitozan jest białą, amorficzną, półprzezroczystą, płatkowatą substancją stałą, nierozpuszczalną w wodzie, ale rozpuszczalną w kwasie, która jest produktem deacetylacji chityny. Ogólnie rzecz biorąc, chitozan można nazwać chitozanem, gdy grupa N-acetylowa w chitynie zostanie usunięta w ponad 55%. Chityna jest głównym składnikiem pancerzy zwierząt i owadów i jest drugim co do wielkości naturalnym związkiem organicznym na Ziemi po celulozie. Jako flokulant chitozan jest naturalny, nietoksyczny i degradowalny. Istnieje wiele grup hydroksylowych, grup aminowych i niektórych grup N-acetyloaminowych rozmieszczonych na łańcuchu makrocząsteczkowym chitozanu, które mogą tworzyć kationowe polielektrolity o dużej gęstości ładunku w roztworach kwaśnych, a także mogą tworzyć struktury przypominające sieć za pomocą wiązań wodorowych lub jonowych. Cząsteczki klatki, tym samym kompleksując i usuwając wiele toksycznych i szkodliwych jonów metali ciężkich. Chitozan i jego pochodne mają szerokie zastosowanie nie tylko w przemyśle tekstylnym, drukarskim i farbiarskim, papierniczym, medycznym, spożywczym, chemicznym, biologicznym i rolniczym oraz wielu innych dziedzinach, ale także w uzdatnianiu wody, gdzie mogą być używane jako adsorbenty, środki flokulujące, fungicydy, wymieniacze jonowe, preparaty membranowe itp. Chitozan został zatwierdzony przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska jako środek oczyszczający wodę pitną ze względu na jego wyjątkowe zalety w zastosowaniach związanych z zaopatrzeniem w wodę i jej uzdatnianiem.

ZastosowanieChitozanw uzdatnianiu wody

(1) Usuwać zawieszone ciała stałe w zbiorniku wodnym. W wodzie naturalnej staje się ujemnie naładowanym układem koloidalnym ze względu na obecność bakterii gliniastych itp. Jako długołańcuchowy polimer kationowy chitozan może pełnić podwójną funkcję neutralizacji elektrycznej i koagulacji oraz adsorpcji i mostkowania, a także ma silny efekt koagulacji na substancje zawieszone. W porównaniu z tradycyjnym ałunem i poliakrylamidem jako flokulantami, chitozan ma lepsze działanie klarujące. RAVID i in. badali wpływ obróbki flokulacyjnej pojedynczego kaolinu w dystrybucji wody, gdy wartość pH chitozanu wynosiła 5-9 i odkryli, że flokulacja była w dużym stopniu zależna od wartości pH, a efektywna wartość pH usuwania mętności wynosiła 7,0-7,5. 1 mg/l flokulanta, szybkość usuwania mętności przekracza 90%, a wytwarzane kłaczki są grube i szybkie, a całkowity czas sedymentacji flokulacyjnej nie przekracza 1 godziny; ale gdy wartość pH spada lub wzrasta, wydajność flokulacji spada, co wskazuje, że tylko w bardzo wąskim zakresie pH chitozan może tworzyć dobrą polimeryzację z cząsteczkami kaolinu. Niektóre badania wykazały, że gdy flokulowana zawiesina bentonitu jest traktowana chitozanem, odpowiedni zakres wartości pH jest szeroki. Dlatego gdy mętna woda zawiera cząsteczki podobne do kaolinu, konieczne jest dodanie odpowiedniej ilości bentonitu jako koagulantu w celu poprawy polimeryzacjichitozanna cząsteczkach. Później RAVID i in. odkryli, że

Jeśli w zawiesinie kaolinu lub dwutlenku tytanu znajduje się próchnica, łatwo ją flokulować i wytrącać za pomocą chitozanu, ponieważ ujemnie naładowana próchnica jest przyłączona do powierzchni cząstek, a próchnica ułatwia regulację wartości pH. Chitozan nadal wykazywał lepsze właściwości flokulacyjne dla naturalnych zbiorników wodnych o różnym zmętnieniu i zasadowości.

(2) Usuń algi i bakterie z akwenu. W ostatnich latach niektórzy ludzie za granicą zaczęli badać adsorpcję i flokulację chitozanu w biologicznych układach koloidalnych, takich jak algi i bakterie. Chitozan ma działanie usuwające na glony słodkowodne, mianowicie Spirulina, algi oscylacyjne, chlorella i sinice. Badania wykazały, że w przypadku alg słodkowodnych usuwanie jest najlepsze przy pH 7; w przypadku alg morskich pH jest niższe. Odpowiednia dawka chitozanu zależy od stężenia alg w akwenie wodnym. Im wyższe stężenie alg, tym większa dawka chitozanu musi zostać dodana, a zwiększenie dawki chitozanu ma tendencję do powodowania flokulacji i wytrącania. szybciej. Mętność może mierzyć usuwanie alg. Gdy wartość pH wynosi 7, 5 mg/lchitozanmoże usunąć 90% mętności wody, a im większe stężenie glonów, tym grubsze cząsteczki kłaczków i lepsza wydajność sedymentacji.

Badanie mikroskopowe wykazało, że algi, które zostały usunięte przez flokulację i sedymentację, były jedynie zagregowane i przylegały do ​​siebie, a także były nadal w nienaruszonym i aktywnym stanie. Ponieważ chitozan nie powoduje żadnych negatywnych skutków dla gatunków w wodzie, oczyszczoną wodę można nadal wykorzystywać do akwakultury słodkowodnej, w przeciwieństwie do innych syntetycznych flokulantów do uzdatniania wody. Mechanizm usuwania chitozanu z bakterii jest stosunkowo skomplikowany. Badając flokulację Escherichia coli z chitozanem, stwierdzono, że niezrównoważony mechanizm mostkowania jest głównym mechanizmem układu flokulacji, a chitozan wytwarza wiązania wodorowe na resztkach komórek. Inne badanie wykazało, że wydajność flokulacji chitozanu E. coli zależy nie tylko od ładowalności dielektryka, ale także od jego wymiaru hydraulicznego.

(3) Usuń pozostałości aluminium i oczyść wodę pitną. Sole aluminium i flokulanty polialuminiowe są szeroko stosowane w procesach uzdatniania wody wodociągowej, ale stosowanie flokulantów soli aluminium może prowadzić do zwiększonej zawartości aluminium w wodzie pitnej. Pozostałości aluminium w wodzie pitnej stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Chociaż chitozan ma również problem z pozostałościami wody, ponieważ jest naturalnym nietoksycznym alkalicznym aminopolisacharydem, pozostałości nie wyrządzą szkody ludzkiemu organizmowi i można je usunąć w późniejszym procesie uzdatniania. Ponadto łączone stosowanie chitozanu i nieorganicznych flokulantów, takich jak chlorek polialuminiowy, może zmniejszyć zawartość pozostałości aluminium. Dlatego w uzdatnianiu wody pitnej chitozan ma zalety, których inne syntetyczne organiczne flokulanty polimerowe nie mogą zastąpić.

Zastosowanie chitozanu w oczyszczaniu ścieków

(1) Usuń jony metali. Łańcuch cząsteczkowychitozani jego pochodne zawierają dużą liczbę grup aminowych i grup hydroksylowych, więc mają działanie chelatujące na jony wielu metali i mogą skutecznie adsorbować lub wychwytywać jony metali ciężkich w roztworze. Catherine A. Eiden i inne badania wykazały, że zdolność adsorpcji chitozanu do Pb2+ i Cr3+ (w jednostkach chitozanu) osiąga odpowiednio 0,2 mmol/g i 0,25 mmol/g i ma dużą zdolność adsorpcji. Zhang Ting'an i in. użyli deacetylowanego chitozanu do usuwania miedzi przez flokulację. Wyniki pokazały, że gdy wartość pH wynosiła 8,0, a stężenie masowe jonów miedzi w próbce wody było niższe niż 100 mg/l, szybkość usuwania miedzi wynosiła ponad 99%; Stężenie masowe wynosi 400 mg/l, a stężenie masowe jonów miedzi w cieczy resztkowej nadal spełnia krajową normę dotyczącą odprowadzania ścieków. Kolejny eksperyment udowodnił, że przy pH=5,0 i czasie adsorpcji 2 godz., szybkość usuwania chitozanu do Ni2+ w odpadach powstałych w wyniku adsorpcji niklowania chemicznego może osiągnąć 72,25%.

(2) Oczyszczanie ścieków o wysokiej zawartości białka, takich jak ścieki spożywcze. Podczas przetwarzania żywności odprowadzane są ścieki zawierające dużą ilość zawiesin. Cząsteczka chitozanu zawiera grupę amidową, grupę aminową i grupę hydroksylową. Dzięki protonowaniu grupy aminowej wykazuje ona rolę kationowego polielektrolitu, który nie tylko ma działanie chelatujące na metale ciężkie, ale także może skutecznie flokulować i adsorbować ujemnie naładowane drobne cząstki w wodzie. Chityna i chitozan mogą tworzyć kompleksy poprzez wiązanie wodorowe z białkami, aminokwasami, kwasami tłuszczowymi itp. Fang Zhimin i in. zastosowalichitozan, siarczan glinu, siarczan żelaza i polipropylenoftalamid jako flokulanty do odzyskiwania białka ze ścieków z przetwórstwa owoców morza. Można uzyskać wysoki wskaźnik odzysku białka i przepuszczalność światła ścieków. Ponieważ sam chitozan jest nietoksyczny i nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia, można go używać do recyklingu użytecznych substancji, takich jak białko i skrobia, w ściekach z zakładów przetwórstwa spożywczego w celu przetworzenia i ponownego wykorzystania, np. dodawania do paszy jako paszy dla zwierząt.

(3) Oczyszczanie ścieków z drukowania i farbowania. Ścieki z drukowania i farbowania odnoszą się do ścieków odprowadzanych z bawełny, wełny, włókien chemicznych i innych produktów tekstylnych w procesie wstępnej obróbki, farbowania, drukowania i wykańczania. Zazwyczaj zawierają sole, organiczne środki powierzchniowo czynne i barwniki itp. o złożonych składnikach, dużym nasyceniu i wysokim ChZT. i rozwijają się w kierunku antyoksydacyjnym i antybiodegradacyjnym, co jest niezwykle szkodliwe dla zdrowia ludzkiego i środowiska. Chitozan zawiera grupy aminowe i grupy hydroksylowe i ma silny efekt adsorpcyjny na barwnikach, w tym: adsorpcję fizyczną, adsorpcję chemiczną i adsorpcję jonowymienną, głównie poprzez wiązanie wodorowe, przyciąganie elektrostatyczne, wymianę jonową, siłę van der Waalsa, oddziaływanie hydrofobowe itp. efekt. Jednocześnie struktura cząsteczkowa chitozanu zawiera dużą liczbę pierwszorzędowych grup aminowych, które poprzez wiązania koordynacyjne tworzą doskonały środek chelatujący polimery, który może aglutynować barwniki w ściekach, jest nietoksyczny i nie powoduje wtórnego zanieczyszczenia.

(4) Zastosowanie w odwadnianiu osadów. Obecnie zdecydowana większość miejskich oczyszczalni ścieków wykorzystuje kationowy poliakrylamid do oczyszczania osadów. Praktyka wykazała, że ​​środek ten ma dobry efekt flokulacji i jest łatwy do odwadniania osadów, ale jego pozostałości, zwłaszcza monomer akrylamidu, są silnym czynnikiem rakotwórczym. Dlatego też poszukiwanie jego zamiennika jest bardzo sensowne. Chitozan jest dobrym środkiem kondycjonującym osady, który pomaga tworzyć micele bakterii osadu czynnego, które mogą aglomerować ujemnie naładowaną materię zawieszoną i materię organiczną w roztworze i poprawiać wydajność oczyszczania procesu osadu czynnego. Badania wykazały, że kompozytowy flokulant chlorku poliglinu/chitozanu nie tylko ma oczywisty wpływ na kondycjonowanie osadów, ale także w porównaniu ze stosowaniem pojedynczego PAC lub chitozanu, właściwy opór osadu najpierw osiąga niski punkt, a szybkość filtracji jest wyższa. Jest szybki i jest lepszym środkiem kondycjonującym; Ponadto, jako flokulant zastosowano trzy rodzaje karboksymetylochitozanu (N-karboksymetylochitozan, N,O-karboksymetylochitozan i O-karboksymetylochitozan). Przetestowano wpływ flokulanta na wydajność odwadniania osadu. Stwierdzono, że utworzone kłaczki były mocne i nie rozbijały się łatwo, co wskazuje, że wpływ flokulanta na odwadnianie osadu był znacznie lepszy niż w przypadku zwykłych flokulantów.

Chitozani jego pochodne są bogate w zasoby, naturalne, nietoksyczne, degradowalne i mają jednocześnie różne właściwości. Są to zielone środki do uzdatniania wody. Ich surowiec, chityna, jest drugim co do wielkości naturalnym związkiem organicznym na Ziemi. Dlatego w ostatnich latach rozwój chitozanu w uzdatnianiu wody ma oczywisty pęd wzrostu. Jako naturalny polimer, który zamienia odpady w skarb, chitozan był początkowo stosowany w wielu dziedzinach, ale wydajność i zastosowanie krajowych produktów nadal mają pewną lukę w porównaniu z innymi rozwiniętymi krajami. Wraz z pogłębianiem badań nad chitozanem i jego pochodnymi, zwłaszcza modyfikowanym chitozanem o doskonałych właściwościach syntezy, ma on coraz większą wartość użytkową. Badanie technologii stosowania chitozanu w uzdatnianiu wody i opracowywanie przyjaznych dla środowiska produktów pochodnych chitozanu o szerszym zakresie zastosowań będzie miało bardzo szeroką wartość rynkową i perspektywy zastosowań.

Quitosano, producenci chitozanu, mua chitosan, rozpuszczalny chitozan, zastosowania chitozanu, cena chitozanu, rolnictwo chitozanu, cena chitozanu za kg, chitynowy chitozan, quitosano comprar, produkty rolnicze chitozanu, cena proszku chitozanu, suplement chitozanu, chitozan do oczyszczania ścieków, oligosacharyd chitozanu, chitozan rozpuszczalny w wodzie, chityna i chitozan, cena chitozanu w Pakistanie, chitozan przeciwdrobnoustrojowy, różnica chityny w chitozanie, cena proszku chitozanu, usieciowanie chitozanu, rozpuszczalność chitozanu w etanolu, chitozan na sprzedaż na Filipinach, chitozan w Tajlandii, zastosowania chitozanu w rolnictwie, cena chitozanu za kg, chitozan korzyści, rozpuszczalnik chitozanu, lepkość chitozanu, tabletki chitozanu, chitozan, cena chitozanu, proszek chitozanu, chitozan rozpuszczalny w wodzie, chitozan rozpuszczalny, chitynowy chitozan, zastosowania chitozanu, chityna, Zapraszamy do odwiedzenia naszej firmy i fabryki, a nasz showroom prezentuje różne produkty i rozwiązania, które spełnią Twoje oczekiwania. Tymczasem wygodnie jest odwiedzić naszą stronę internetową. Nasz personel sprzedaży dołoży wszelkich starań, aby zapewnić Ci najlepsze usługi. Jeśli potrzebujesz więcej informacji, nie wahaj sięSkontaktuj się z namipoprzez e-mail, faks lub telefon.