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 resztkowe sole żelaza wpływają na kolor wody itp. W większości systemów oczyszczania ścieków trudno jest pokonać problemy zanieczyszczeń wtórnych, 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 spośród 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 to biała, amorficzna, półprzezroczysta, płatkowata substancja stała, nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszczalna 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, a także drugim co do wielkości naturalnym związkiem organicznym na Ziemi po celulozie. Jako flokulant, chitozan jest naturalny, nietoksyczny i degradowalny. Na łańcuchu makrocząsteczkowym chitozanu znajduje się wiele grup hydroksylowych, aminowych i kilka grup N-acetyloaminowych, które mogą tworzyć kationowe polielektrolity o dużej gęstości ładunku w roztworach kwaśnych, a także mogą tworzyć struktury sieciowe za pomocą wiązań wodorowych lub jonowych. Cząsteczki klatki, kompleksując i usuwając w ten sposób wiele toksycznych i szkodliwych jonów metali ciężkich. Chitozan i jego pochodne mają szeroki zakres zastosowań 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 uzdatnianiem wody.

ZastosowanieChitozanw uzdatnianiu wody

(1) Usuwa zawieszone ciała stałe w zbiorniku wodnym. W wodzie naturalnej staje się on 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 koagulacyjny 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 wodzie, gdy wartość pH chitozanu wynosiła 5-9, i stwierdzili, że flokulacja była w dużym stopniu zależna od wartości pH, a efektywna wartość pH usuwania mętności wynosiła 7,0-7,5. Przy 1 mg/l flokulanta szybkość usuwania mętności przekracza 90%, a wytworzone kłaczki są grube i szybkie, a całkowity czas sedymentacji flokulacyjnej nie przekracza 1 godziny; Jednak wraz ze spadkiem lub wzrostem wartości pH, wydajność flokulacji spada, co wskazuje, że tylko w bardzo wąskim zakresie pH chitozan może tworzyć dobrą polimeryzację z cząsteczkami kaolinu. Niektóre badania wykazały, że po potraktowaniu flokulowanej zawiesiny bentonitu chitozanem, odpowiedni zakres wartości pH jest szeroki. Dlatego też, gdy mętna woda zawiera cząsteczki podobne do kaolinu, konieczne jest dodanie odpowiedniej ilości bentonitu jako koagulantu w celu poprawy polimeryzacji.chitozanna 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 przylega do powierzchni cząstek, co ułatwia regulację pH. Chitozan nadal wykazywał lepsze właściwości flokulacyjne w naturalnych zbiornikach wodnych o różnym stopniu mętności i zasadowości.

(2) Usuwanie glonów i bakterii z akwenu. W ostatnich latach niektórzy badacze za granicą rozpoczęli badania nad adsorpcją i flokulacją chitozanu na biologicznych układach koloidalnych, takich jak glony i bakterie. Chitozan ma działanie usuwające glony słodkowodne, a mianowicie spirulinę, algi oscylacyjne, chlorellę i sinice. Badania wykazały, że w przypadku glonów słodkowodnych usuwanie jest najlepsze przy pH 7; w przypadku glonów morskich pH jest niższe. Odpowiednia dawka chitozanu zależy od stężenia glonów w akwenie. Im wyższe stężenie glonów, tym większa dawka chitozanu, którą należy dodać, a zwiększenie dawki chitozanu powoduje szybsze flokulowanie i wytrącanie. Mętność może być miarą usuwania glonów. 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 usunięte w procesie flokulacji i sedymentacji uległy jedynie agregacji i przyleganiu, pozostając w stanie nienaruszonym i aktywnym. Ponieważ chitozan nie powoduje żadnych negatywnych skutków dla gatunków żyjących w wodzie, oczyszczona woda może być nadal wykorzystywana w akwakulturze słodkowodnej, w przeciwieństwie do innych syntetycznych flokulantów stosowanych w uzdatnianiu 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 skuteczność flokulacji E. coli przez chitozan zależy nie tylko od naładowania dielektryka, ale także od jego wymiarów hydraulicznych.

(3) Usuwanie resztkowego aluminium i oczyszczanie wody pitnej. Sole glinu i flokulanty poliglinu są powszechnie stosowane w procesach uzdatniania wody wodociągowej, ale stosowanie flokulantów na bazie soli glinu może prowadzić do wzrostu zawartości aluminium w wodzie pitnej. Pozostałości aluminium w wodzie pitnej stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Chociaż chitozan również wiąże się z problemem resztkowego aluminium, ponieważ jest naturalnym, nietoksycznym, alkalicznym aminopolisacharydem, pozostałości te nie powodują szkód dla organizmu człowieka i można je usunąć w kolejnym procesie uzdatniania. Ponadto, łączne stosowanie chitozanu i nieorganicznych flokulantów, takich jak chlorek poliglinu, może zmniejszyć zawartość resztkowego 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 inni badacze wykazali, 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 krajowe normy dotyczące zrzutu ścieków. Kolejny eksperyment udowodnił, że przy pH=5,0 i czasie adsorpcji wynoszącym 2 godziny, szybkość usuwania chitozanu do Ni2+ w odpadach powstałych w wyniku adsorpcji chemicznej z niklowania 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 pełni ona rolę kationowego polielektrolitu, który nie tylko działa chelatująco na metale ciężkie, ale także może skutecznie flokulować i adsorbować ujemnie naładowane drobne cząstki w wodzie. Chityna i chitozan mogą tworzyć kompleksy poprzez wiązania wodorowe z białkami, aminokwasami, kwasami tłuszczowymi itp. Fang Zhimin i in. zastosowalichitozansiarczan glinu, siarczan żelaza(III) i poli(ftalamid propylenu) jako flokulanty do odzyskiwania białka ze ścieków z przetwórstwa owoców morza. Pozwala to uzyskać wysoki wskaźnik odzysku białka i wysoką przepuszczalność światła ścieków. Ponieważ sam chitozan jest nietoksyczny i nie powoduje zanieczyszczeń wtórnych, może być stosowany do recyklingu użytecznych substancji, takich jak białko i skrobia, ze ścieków z zakładów przetwórstwa spożywczego, w celu ich przetworzenia i ponownego wykorzystania, na przykład jako dodatek do paszy dla zwierząt.

(3) Oczyszczanie ścieków drukarskich i farbiarskich. Ścieki drukarskie i farbiarskie odnoszą się do ścieków odprowadzanych z bawełny, wełny, włókien chemicznych i innych produktów tekstylnych w procesie wstępnej obróbki, barwienia, drukowania i wykańczania. Zwykle zawierają sole, organiczne środki powierzchniowo czynne i barwniki itp. o złożonych składnikach, dużym nasyceniu barwy 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 wiązania wodorowe, przyciąganie elektrostatyczne, wymianę jonową, siły van der Waalsa, oddziaływania 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 dobre działanie flokulujące i łatwo odwadnia osady, ale jego pozostałości, zwłaszcza monomer akrylamidu, są silnymi czynnikami rakotwórczymi. Dlatego też poszukiwanie jego zamiennika jest bardzo sensowne. Chitozan jest dobrym kondycjonerem osadów, który pomaga w tworzeniu miceli bakterii osadu czynnego, które mogą aglomerować ujemnie naładowaną materię zawieszoną i materię organiczną w roztworze, poprawiając 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 z zastosowaniem pojedynczego PAC lub chitozanu, właściwy opór osadu najpierw osiąga niski punkt, a szybkość filtracji jest wyższa. Jest szybki i jest lepszym kondycjonerem; Ponadto jako flokulant zastosowano trzy rodzaje karboksymetylochitozanu (N-karboksymetylochitozan, N,O-karboksymetylochitozan i O-karboksymetylochitozan). Przetestowano skuteczność flokulanta w odwadnianiu osadu. Stwierdzono, że utworzone kłaczki były mocne i niełatwe do rozbicia, co wskazuje, że wpływ flokulanta na odwadnianie osadu był znacznie lepszy niż zwykłych flokulantów.

Chitozani jego pochodne są bogate w zasoby, naturalne, nietoksyczne, biodegradowalne i jednocześnie mają różnorodne 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 wyraźny wzrost. Jako naturalny polimer, który zamienia odpady w skarb, chitozan był początkowo stosowany w wielu dziedzinach, ale wydajność i zastosowanie produktów krajowych wciąż 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 zastosowania chitozanu w uzdatnianiu wody i opracowywanie przyjaznych dla środowiska produktów z 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 chitozanowe, cena chitozanu za kg, chitozan chitynowy, porównanie Quitosano, produkty rolnicze chitozanu, cena proszku chitozanowego, suplement chitozanu, chitozan do oczyszczania ścieków, oligosacharyd chitozanu, chitozan rozpuszczalny w wodzie, chityna i chitozan, cena chitozanu w Pakistanie, chitozan przeciwdrobnoustrojowy, różnica chityny i chitozanu, cena proszku chitozanu, sieciowanie chitozanu, rozpuszczalność chitozanu w etanolu, sprzedaż chitozanu 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, chityna chitozan, zastosowania chitozanu, chityna. Zapraszamy do odwiedzenia naszej firmy i fabryki. W naszym salonie wystawowym prezentujemy różnorodne produkty i rozwiązania, które spełnią Państwa oczekiwania. Zachęcamy również do odwiedzenia naszej strony internetowej. Nasi sprzedawcy dołożą wszelkich starań, aby zapewnić Państwu najlepszą obsługę. Jeśli potrzebują Państwo więcej informacji, prosimy o kontakt.Skontaktuj się z namiza pośrednictwem poczty elektronicznej, faksu lub telefonu.