Pengolahan Air Limbah Kitosan

Dalam sistem pengolahan air konvensional, flokulan yang paling banyak digunakan adalah garam aluminium dan garam besi, garam aluminium yang tersisa dalam air yang diolah akan membahayakan kesehatan manusia, dan garam besi yang tersisa akan memengaruhi warna air, dll.; dalam sebagian besar pengolahan air limbah, sulit untuk mengatasi masalah polusi sekunder seperti sejumlah besar lumpur dan pembuangan lumpur yang sulit. Oleh karena itu, mencari produk alami yang tidak menyebabkan polusi sekunder pada lingkungan untuk menggantikan flokulan garam aluminium dan garam besi adalah kebutuhan untuk menerapkan strategi pembangunan berkelanjutan saat ini. Flokulan polimer alami telah menarik banyak perhatian di antara banyak flokulan karena sumber bahan baku yang melimpah, harga rendah, selektivitas yang baik, dosis kecil, keamanan dan tidak beracun, dan biodegradasi lengkap. Setelah beberapa dekade pengembangan, sejumlah besar flokulan polimer alami dengan sifat dan kegunaan yang berbeda telah muncul, di antaranya pati, lignin, kitosan dan lem nabati yang saat ini banyak digunakan.

KitosanProperti

Kitosan adalah padatan putih, amorf, tembus cahaya, dan bersisik, tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam, yang merupakan produk deasetilasi kitin. Secara umum, kitosan dapat disebut kitosan ketika gugus N-asetil dalam kitin dihilangkan lebih dari 55%. Kitin adalah komponen utama eksoskeleton hewan dan serangga, dan merupakan senyawa organik alami terbesar kedua di bumi setelah selulosa. Sebagai flokulan, kitosan bersifat alami, tidak beracun, dan mudah terurai. Terdapat banyak gugus hidroksil, gugus amino, dan beberapa gugus N-asetilamino yang terdistribusi pada rantai makromolekul kitosan, yang dapat membentuk polielektrolit kationik dengan kerapatan muatan tinggi dalam larutan asam, dan juga dapat membentuk struktur seperti jaringan melalui ikatan hidrogen atau ikatan ion. Molekul sangkar, sehingga mengkompleks dan menghilangkan banyak ion logam berat yang beracun dan berbahaya. Kitosan dan turunannya memiliki beragam kegunaan, tidak hanya di bidang tekstil, percetakan dan pewarnaan, pembuatan kertas, obat-obatan, makanan, industri kimia, biologi dan pertanian dan banyak bidang lainnya yang memiliki banyak nilai aplikasi, tetapi juga dalam pengolahan air, dapat digunakan sebagai adsorben, agen flokulasi, fungisida, penukar ion, sediaan membran, dan sebagainya. Kitosan telah disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat sebagai agen pemurni air minum karena keunggulannya yang unik dalam aplikasi penyediaan air dan pengolahan air.

Aplikasi dariKitosandalam Pengolahan Air

(1) Menghilangkan padatan tersuspensi di badan air. Di air alami, ia menjadi sistem koloid bermuatan negatif karena adanya bakteri lempung, dll. Sebagai polimer kationik rantai panjang, kitosan dapat memainkan fungsi ganda netralisasi dan koagulasi listrik serta adsorpsi dan penjembatanan, dan memiliki efek koagulasi yang kuat pada zat tersuspensi. Dibandingkan dengan tawas dan poliakrilamida tradisional sebagai flokulan, kitosan memiliki efek klarifikasi yang lebih baik. RAVID et al. mempelajari efek perlakuan flokulasi distribusi air kaolin tunggal ketika nilai pH kitosan adalah 5-9, dan menemukan bahwa flokulasi sangat dipengaruhi oleh nilai pH, dan nilai pH efektif penghilangan kekeruhan adalah 7,0-7,5. 1mg/L flokulan, laju penghilangan kekeruhan melebihi 90%, dan flok yang dihasilkan kasar dan cepat, dan total waktu sedimentasi flokulasi tidak melebihi 1 jam; Namun, ketika nilai pH menurun atau meningkat, efisiensi flokulasi menurun, menunjukkan bahwa hanya dalam rentang pH yang sangat sempit, kitosan dapat membentuk polimerisasi yang baik dengan partikel kaolin. Beberapa penelitian telah menemukan bahwa ketika suspensi bentonit yang terflokulasi diolah dengan kitosan, rentang nilai pH yang sesuai cukup lebar. Oleh karena itu, ketika air keruh mengandung partikel yang mirip dengan kaolin, perlu ditambahkan bentonit dalam jumlah yang sesuai sebagai koagulan untuk meningkatkan polimerisasi.kitosanpada partikel. Kemudian, RAVID et al. menemukan bahwa

Jika terdapat humus dalam suspensi kaolin atau titanium dioksida, humus mudah diflokulasi dan diendapkan dengan kitosan, karena humus bermuatan negatif melekat pada permukaan partikel, dan humus memudahkan pengaturan pH. Kitosan tetap menunjukkan sifat flokulasi yang unggul untuk badan air alami dengan tingkat kekeruhan dan alkalinitas yang berbeda.

(2) Menghilangkan alga dan bakteri dari badan air. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa peneliti di luar negeri telah mulai mempelajari adsorpsi dan flokulasi kitosan pada sistem koloid biologis seperti alga dan bakteri. Kitosan memiliki efek penghilangan pada alga air tawar, yaitu Spirulina, alga Oscillator, Chlorella, dan alga biru-hijau. Penelitian menunjukkan bahwa untuk alga air tawar, penghilangan terbaik terjadi pada pH 7; untuk alga laut, pH lebih rendah. Dosis kitosan yang tepat bergantung pada konsentrasi alga di badan air. Semakin tinggi konsentrasi alga, semakin banyak dosis kitosan yang perlu ditambahkan, dan peningkatan dosis kitosan cenderung mempercepat flokulasi dan presipitasi. Kekeruhan dapat mengukur penghilangan alga. Pada pH 7, 5mg/L.kitosandapat menghilangkan 90% kekeruhan dalam air, dan semakin tinggi konsentrasi alga, semakin kasar partikel flok dan semakin baik kinerja sedimentasi.

Pemeriksaan mikroskopis menunjukkan bahwa alga yang dihilangkan melalui flokulasi dan sedimentasi hanya teragregasi dan melekat satu sama lain, serta masih dalam keadaan utuh dan aktif. Karena kitosan tidak menyebabkan efek negatif apa pun terhadap spesies di dalam air, air yang diolah tersebut masih dapat digunakan untuk akuakultur air tawar, tidak seperti flokulan sintetis lainnya untuk pengolahan air. Mekanisme penghilangan kitosan pada bakteri relatif rumit. Dengan mempelajari flokulasi Escherichia coli dengan kitosan, ditemukan bahwa mekanisme jembatan yang tidak seimbang merupakan mekanisme utama sistem flokulasi, dan kitosan menghasilkan ikatan hidrogen pada debris sel. Studi lain menunjukkan bahwa efisiensi flokulasi kitosan pada E. coli tidak hanya bergantung pada kemampuan pengisian dielektrik tetapi juga pada dimensi hidroliknya.

(3) Menghilangkan residu aluminium dan memurnikan air minum. Garam aluminium dan flokulan polialuminium banyak digunakan dalam proses pengolahan air keran, tetapi penggunaan flokulan garam aluminium dapat menyebabkan peningkatan kandungan aluminium dalam air minum. Residu aluminium dalam air minum merupakan bahaya serius bagi kesehatan manusia. Meskipun kitosan juga memiliki masalah residu air, karena merupakan aminopolisakarida alkali alami yang tidak beracun, residu tersebut tidak akan membahayakan tubuh manusia, dan dapat dihilangkan dalam proses pengolahan selanjutnya. Selain itu, penggunaan gabungan kitosan dan flokulan anorganik seperti polialuminium klorida dapat mengurangi kandungan residu aluminium. Oleh karena itu, dalam pengolahan air minum, kitosan memiliki keunggulan yang tidak dapat digantikan oleh flokulan polimer organik sintetis lainnya.

Aplikasi Kitosan dalam Pengolahan Air Limbah

(1) Menghilangkan ion logam. Rantai molekulkitosandan turunannya mengandung sejumlah besar gugus amino dan gugus hidroksil, sehingga memiliki efek khelasi pada banyak ion logam, dan dapat secara efektif menyerap atau menangkap ion logam berat dalam larutan. Catherine A. Eiden dan penelitian lain telah menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi kitosan terhadap Pb2+ dan Cr3+ (dalam satuan kitosan) masing-masing mencapai 0,2 mmol/g dan 0,25 mmol/g, dan memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat. Zhang Ting'an dkk. menggunakan kitosan deasetilasi untuk menghilangkan tembaga dengan flokulasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika nilai pH 8,0 dan konsentrasi massa ion tembaga dalam sampel air lebih rendah dari 100 mg/L, laju penghilangan tembaga lebih dari 99%; Konsentrasi massa adalah 400mg/L, dan konsentrasi massa ion tembaga dalam cairan residu masih memenuhi standar pembuangan air limbah nasional. Percobaan lain membuktikan bahwa pada pH=5,0 dan waktu adsorpsi 2 jam, laju penyisihan kitosan terhadap Ni2+ dalam cairan limbah pelapisan nikel kimia adsorpsi dapat mencapai 72,25%.

(2) Mengolah air limbah dengan kandungan protein tinggi seperti air limbah makanan. Selama pengolahan makanan, air limbah yang mengandung padatan tersuspensi dalam jumlah besar dibuang. Molekul kitosan mengandung gugus amida, gugus amino, dan gugus hidroksil. Dengan protonasi gugus amino, hal ini menunjukkan peran polielektrolit kationik, yang tidak hanya memiliki efek khelasi pada logam berat, tetapi juga dapat secara efektif memflokulasi dan menyerap partikel halus bermuatan negatif dalam air. Kitin dan kitosan dapat membentuk kompleks melalui ikatan hidrogen dengan protein, asam amino, asam lemak, dll. Fang Zhimin dkk. menggunakankitosan, aluminium sulfat, ferri sulfat, dan polipropilen ftalamida sebagai flokulan untuk memulihkan protein dari air limbah pengolahan makanan laut. Tingkat pemulihan protein dan transmisi cahaya limbah yang tinggi dapat dicapai. Karena kitosan sendiri tidak beracun dan tidak memiliki polusi sekunder, kitosan dapat digunakan untuk mendaur ulang zat-zat bermanfaat seperti protein dan pati dalam air limbah dari pabrik pengolahan makanan untuk diproses dan digunakan kembali, misalnya ditambahkan ke pakan ternak.

(3) Pengolahan air limbah percetakan dan pencelupan. Air limbah percetakan dan pencelupan mengacu pada air limbah yang dibuang dari kapas, wol, serat kimia, dan produk tekstil lainnya dalam proses pra-perlakuan, pencelupan, pencetakan, dan penyelesaian akhir. Air limbah ini biasanya mengandung garam, surfaktan organik, pewarna, dan sebagainya, dengan komponen kompleks, kroma tinggi, dan COD tinggi. Proses ini berkembang ke arah anti-oksidasi dan anti-biodegradasi, yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Kitosan mengandung gugus amino dan gugus hidroksil, serta memiliki efek adsorpsi yang kuat pada pewarna, meliputi: adsorpsi fisik, adsorpsi kimia, dan adsorpsi pertukaran ion, terutama melalui ikatan hidrogen, tarikan elektrostatik, pertukaran ion, gaya van der Waals, interaksi hidrofobik, dan sebagainya. Pada saat yang sama, struktur molekul kitosan mengandung sejumlah besar gugus amino primer, yang membentuk agen khelasi polimer yang sangat baik melalui ikatan koordinasi, yang dapat mengaglutinasi pewarna dalam air limbah, serta tidak beracun dan tidak menimbulkan polusi sekunder.

(4) Aplikasi dalam pengeringan lumpur. Saat ini, sebagian besar instalasi pengolahan limbah perkotaan menggunakan poliakrilamida kationik untuk mengolah lumpur. Praktik telah menunjukkan bahwa agen ini memiliki efek flokulasi yang baik dan mudah untuk mengeringkan lumpur, tetapi residunya, terutama monomer akrilamida, merupakan karsinogen yang kuat. Oleh karena itu, merupakan pekerjaan yang sangat berarti untuk mencari penggantinya. Kitosan adalah pengkondisi lumpur yang baik, yang membantu membentuk misel bakteri lumpur aktif, yang dapat mengaglomerasi materi tersuspensi bermuatan negatif dan bahan organik dalam larutan, dan meningkatkan efisiensi pengolahan proses lumpur aktif. Penelitian telah menunjukkan bahwa flokulan komposit polialuminium klorida/kitosan tidak hanya memiliki efek yang jelas dalam pengkondisian lumpur, tetapi juga dibandingkan dengan penggunaan PAC tunggal atau kitosan, resistansi spesifik lumpur pertama-tama mencapai titik rendah, dan laju filtrasi lebih tinggi. Ini cepat dan merupakan pengkondisi yang lebih baik; Selain itu, tiga jenis karboksimetil kitosan (N-karboksimetil kitosan, N, O-karboksimetil kitosan dan O-karboksimetil kitosan) digunakan sebagai Flokulan diuji pada kinerja pengeringan lumpur, dan ditemukan bahwa flok yang terbentuk kuat dan tidak mudah pecah, menunjukkan bahwa efek flokulan pada pengeringan lumpur secara signifikan lebih baik daripada flokulan biasa.

Kitosandan turunannya kaya akan sumber daya, alami, tidak beracun, mudah terurai, dan memiliki berbagai sifat pada saat yang sama. Mereka adalah agen pengolahan air hijau. Bahan bakunya, kitin, adalah senyawa organik alami terbesar kedua di bumi. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan kitosan dalam pengolahan air memiliki momentum pertumbuhan yang jelas. Sebagai polimer alami yang mengubah limbah menjadi harta karun, kitosan awalnya telah diterapkan di banyak bidang, tetapi kinerja dan aplikasi produk dalam negeri masih memiliki kesenjangan tertentu dibandingkan dengan negara-negara maju lainnya. Dengan pendalaman penelitian tentang kitosan dan turunannya, terutama kitosan yang dimodifikasi dengan sifat sintesis yang sangat baik, ia memiliki nilai aplikasi yang semakin banyak. Mengeksplorasi teknologi aplikasi kitosan dalam pengolahan air dan mengembangkan produk turunan kitosan yang ramah lingkungan dengan jangkauan aplikasi yang lebih luas akan memiliki nilai pasar dan prospek aplikasi yang sangat luas.

Quitosano, produsen kitosan, jual beli kitosan, kitosan terlarut, kegunaan kitosan, harga kitosan, pertanian kitosan, harga kitosan per kg, kitin kitosan, pembelian Quitosano, produk pertanian kitosan, harga bubuk kitosan, suplemen kitosan, kitosan untuk pengolahan air limbah, oligosakarida kitosan, kitosan larut dalam air, kitin dan kitosan, harga kitosan di Pakistan, kitosan antimikroba, perbedaan kitin kitosan, harga bubuk kitosan, ikatan silang kitosan, kelarutan kitosan dalam etanol, kitosan untuk dijual di Filipina, kitosan Thailand, kegunaan kitosan dalam pertanian, harga kitosan per kg, kitosan Manfaat, pelarut kitosan, viskositas kitosan, tablet kitosan, kitosan, harga kitosan, bubuk kitosan, kitosan larut air, kitosan larut, kitin kitosan, aplikasi kitosan, kitin, Kami menyambut Anda untuk mengunjungi perusahaan & pabrik kami dan ruang pamer kami menampilkan berbagai produk dan solusi yang akan memenuhi harapan Anda. Sementara itu, kunjungi situs web kami. Staf penjualan kami akan berusaha sebaik mungkin untuk memberikan layanan terbaik. Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami.Hubungi kamimelalui E-mail, faks atau telepon.