Tratarea apelor uzate cu chitosan

În sistemele convenționale de tratare a apei, cei mai utilizați floculanți sunt sărurile de aluminiu și sărurile de fier. Sărurile de aluminiu rămase în apa tratată vor pune în pericol sănătatea umană, iar sărurile de fier reziduale vor afecta culoarea apei etc.; în majoritatea cazurilor de tratare a apelor uzate, este dificil să se depășească problemele de poluare secundară, cum ar fi cantitatea mare de nămol și eliminarea dificilă a nămolului. Prin urmare, căutarea unui produs natural care să nu provoace poluare secundară mediului pentru a înlocui floculanții cu sare de aluminiu și sare de fier este necesitatea implementării unor strategii de dezvoltare durabilă în zilele noastre. Floculanții polimeri naturali au atras multă atenție printre mulți floculanți datorită surselor abundente de materii prime, prețului scăzut, selectivității bune, dozajului mic, siguranței și non-toxicității și biodegradării complete. După decenii de dezvoltare, au apărut un număr mare de floculanți polimeri naturali cu proprietăți și utilizări diferite, printre care amidonul, lignina, chitosanul și adezivul vegetal sunt utilizați în prezent pe scară largă.

ChitosanProprietăți

Chitosanul este un solid alb amorf, translucid, sub formă de fulgi, insolubil în apă, dar solubil în acid, care este produsul de deacetilare al chitinei. În general, chitosanul poate fi numit chitosan atunci când gruparea N-acetil din chitină este îndepărtată cu mai mult de 55%. Chitina este componenta principală a exoscheletelor animalelor și insectelor și este al doilea cel mai mare compus organic natural de pe Pământ după celuloză. Ca floculant, chitosanul este natural, netoxic și degradabil. Există numeroase grupări hidroxil, grupări amino și unele grupări N-acetilamino distribuite pe lanțul macromolecular al chitosanului, care pot forma polielectroliți cationici cu densitate mare de sarcină în soluții acide și, de asemenea, pot forma structuri de tip rețea prin intermediul legăturilor de hidrogen sau ionice. Închid molecule, complexând și eliminând astfel mulți ioni de metale grele toxici și nocivi. Chitosanul și derivații săi au o gamă largă de utilizări, nu numai în industria textilă, imprimare și vopsire, fabricarea hârtiei, medicină, alimente, industria chimică, biologie și agricultură și multe alte domenii cu multe valori de aplicare, dar și în tratarea apei, putând fi utilizați ca adsorbant, agenți de floculare, fungicide, schimbători de ioni, preparate cu membrane etc. Chitosanul a fost aprobat de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA ca agent de purificare a apei potabile datorită avantajelor sale unice în aplicațiile de alimentare cu apă și tratarea apei.

AplicareaChitosanîn Tratarea Apei

(1) Îndepărtează solidele în suspensie din corpul de apă. În apa naturală, devine un sistem coloidal încărcat negativ datorită prezenței bacteriilor argiloase etc. Fiind un polimer cationic cu lanț lung, chitosanul poate juca funcții duble de neutralizare electrică și coagulare, adsorbție și legătură, având un efect puternic de coagulare asupra substanțelor în suspensie. Comparativ cu alaunul și poliacrilamida tradiționale ca floculanți, chitosanul are un efect de clarificare mai bun. RAVID și colab. au studiat efectul tratamentului de floculare asupra distribuției apei cu caolin unic atunci când valoarea pH-ului chitosanului a fost de 5-9 și au constatat că flocularea a fost puternic afectată de valoarea pH-ului, iar valoarea efectivă a pH-ului pentru îndepărtarea turbidității a fost de 7,0-7,5. Cu 1 mg/L floculant, rata de îndepărtare a turbidității depășește 90%, iar floculii produși sunt grosieri și rapizi, iar timpul total de sedimentare a floculării nu depășește 1 oră; Însă atunci când valoarea pH-ului scade sau crește, eficiența floculării scade, indicând faptul că numai într-un interval de pH foarte îngust, chitosanul poate forma o polimerizare bună cu particule de caolin. Unele studii au descoperit că atunci când suspensia de bentonită floculată este tratată cu chitosan, intervalul adecvat de valori ale pH-ului este larg. Prin urmare, atunci când apa tulbure conține particule similare caolinului, este necesar să se adauge o cantitate adecvată de bentonită ca și coagulant pentru a îmbunătăți polimerizarea.chitosanpe particule. Mai târziu, RAVID și colab. au descoperit că

Dacă există humus în suspensia de caolin sau dioxid de titan, este ușor să se floculeze și să se precipite cu chitosan, deoarece humusul încărcat negativ este atașat la suprafața particulelor, iar humusul facilitează ajustarea valorii pH-ului. Chitosanul a demonstrat în continuare proprietăți superioare de floculare pentru corpurile de apă naturale cu diferite turbidități și alcalinități.

(2) Îndepărtarea algelor și bacteriilor din corpul de apă. În ultimii ani, unii locuitori din străinătate au început să studieze adsorbția și flocularea chitosanului asupra sistemelor coloidale biologice, cum ar fi algele și bacteriile. Chitosanul are un efect de eliminare asupra algelor de apă dulce, și anume Spirulina, algele Oscilante, Chlorella și algele albastre-verzi. Studiile au arătat că, pentru algele de apă dulce, eliminarea este cea mai bună la un pH de 7; pentru algele marine, pH-ul este mai mic. Doza adecvată de chitosan depinde de concentrația de alge din corpul de apă. Cu cât concentrația de alge este mai mare, cu atât trebuie adăugată o doză mai mare de chitosan, iar creșterea dozei de chitosan tinde să provoace floculare și precipitații mai rapide. Turbiditatea poate măsura eliminarea algelor. Când valoarea pH-ului este de 7, 5 mg/Lchitosanpoate elimina 90% din turbiditatea apei, iar cu cât concentrația de alge este mai mare, cu atât particulele de flocon sunt mai grosiere și performanța de sedimentare este mai bună.

Examinarea microscopică a arătat că algele îndepărtate prin floculare și sedimentare erau doar agregate și aderente, fiind încă într-o stare intactă și activă. Deoarece chitosanul nu provoacă efecte negative asupra speciilor din apă, apa tratată poate fi utilizată în continuare pentru acvacultura de apă dulce, spre deosebire de alți floculanți sintetici pentru tratarea apei. Mecanismul de eliminare a chitosanului de pe bacterii este relativ complicat. Studiind flocularea Escherichia coli cu chitosan, s-a constatat că mecanismul de punte dezechilibrat este principalul mecanism al sistemului de floculare, iar chitosanul produce legături de hidrogen pe resturile celulare. Un alt studiu a arătat că eficiența floculării chitosanului la E. coli depinde nu numai de încărcabilitatea dielectricului, ci și de dimensiunea sa hidraulică.

(3) Îndepărtarea aluminiului rezidual și purificarea apei potabile. Sărurile de aluminiu și floculanții de polialuminiu sunt utilizați pe scară largă în procesele de tratare a apei de la robinet, dar utilizarea floculanților de sare de aluminiu poate duce la creșterea conținutului de aluminiu din apa potabilă. Aluminiul rezidual din apa potabilă reprezintă un pericol serios pentru sănătatea umană. Deși chitosanul prezintă și problema reziduurilor de apă, deoarece este un aminopolisaharid alcalin natural, netoxic, reziduul nu va dăuna organismului uman și poate fi îndepărtat în procesul de tratare ulterior. În plus, utilizarea combinată a chitosanului și a floculanților anorganici, cum ar fi clorura de polialuminiu, poate reduce conținutul de aluminiu rezidual. Prin urmare, în tratarea apei potabile, chitosanul are avantaje pe care alți floculanți polimerici organici sintetici nu le pot înlocui.

Aplicarea chitosanului în tratarea apelor uzate

(1) Îndepărtați ionii metalici. Lanțul molecular alchitosanși derivații săi conțin un număr mare de grupări amino și grupări hidroxil, deci are un efect de chelare asupra multor ioni metalici și poate adsorbi sau capta eficient ionii de metale grele din soluție. Studiile realizate de Catherine A. Eiden și alte studii au arătat că capacitatea de adsorbție a chitosanului la Pb2+ și Cr3+ (în unități de chitosan) atinge 0,2 mmol/g și, respectiv, 0,25 mmol/g și are o capacitate de adsorbție puternică. Zhang Ting'an și colab. au utilizat chitosan deacetilat pentru a îndepărta cuprul prin floculare. Rezultatele au arătat că atunci când valoarea pH-ului a fost de 8,0 și concentrația masică a ionilor de cupru din proba de apă a fost mai mică de 100 mg/L, rata de îndepărtare a cuprului a fost de peste 99%; Concentrația masică este de 400 mg/L, iar concentrația masică a ionilor de cupru din lichidul rezidual îndeplinește în continuare standardul național de evacuare a apelor uzate. Un alt experiment a demonstrat că atunci când pH-ul este de 5,0 și timpul de adsorbție este de 2 ore, rata de îndepărtare a chitosanului la Ni2+ în lichidul rezidual rezultat în urma nichelării chimice prin adsorbție poate ajunge la 72,25%.

(2) Tratarea apelor uzate cu conținut ridicat de proteine, cum ar fi apele uzate alimentare. În timpul procesării alimentelor, se descarcă apele uzate care conțin o cantitate mare de solide în suspensie. Molecula de chitosan conține o grupare amidă, o grupare amino și o grupare hidroxil. Prin protonarea grupării amino, se manifestă rolul polielectrolitului cationic, care nu numai că are un efect de chelare asupra metalelor grele, dar poate și flocula și adsorbi eficient particulele fine încărcate negativ în apă. Chitina și chitosanul pot forma complexe prin legături de hidrogen cu proteine, aminoacizi, acizi grași etc. Fang Zhimin și colab. au utilizat...chitosan, sulfat de aluminiu, sulfat feric și ftalamidă de polipropilenă ca floculanți pentru recuperarea proteinelor din apele reziduale provenite de la procesarea fructelor de mare. Se poate obține o rată ridicată de recuperare a proteinelor și o transmitanță a luminii în efluent. Deoarece chitosanul în sine este netoxic și nu are poluare secundară, poate fi utilizat pentru reciclarea substanțelor utile, cum ar fi proteinele și amidonul, din apele reziduale provenite de la instalațiile de procesare a alimentelor, pentru procesare și reutilizare, cum ar fi adăugarea în furaje ca hrană pentru animale.

(3) Tratarea apelor uzate de la imprimare și vopsire. Apele uzate de la imprimare și vopsire se referă la apele uzate evacuate din bumbac, lână, fibre chimice și alte produse textile în procesul de pretratare, vopsire, imprimare și finisare. Acestea conțin de obicei săruri, surfactanți organici și coloranți etc., cu componente complexe, cromă mare și COD ridicat, și se dezvoltă în direcția antioxidării și antibiodegradării, ceea ce este extrem de dăunător sănătății umane și mediului. Chitosanul conține grupări amino și grupări hidroxil și are un puternic efect de adsorbție asupra coloranților, inclusiv: adsorbție fizică, adsorbție chimică și adsorbție prin schimb ionic, în principal prin legături de hidrogen, atracție electrostatică, schimb ionic, forță van der Waals, interacțiune hidrofobă etc. În același timp, structura moleculară a chitosanului conține un număr mare de grupări amino primare, care formează un excelent agent de chelare polimerică prin legături de coordonare, putând aglutina coloranții în apele uzate, fiind netoxic și neproducând poluare secundară.

(4) Aplicare în deshidratarea nămolului. În prezent, marea majoritate a stațiilor de epurare urbane utilizează poliacrilamidă cationică pentru tratarea nămolului. Practica a demonstrat că acest agent are un efect bun de floculare și este ușor de deshidratat nămolul, dar reziduurile sale, în special monomerul de acrilamidă, sunt un puternic cancerigen. Prin urmare, este o activitate foarte semnificativă să se caute înlocuirea sa. Chitosanul este un bun agent de condiționare a nămolului, care ajută la formarea micelelor de bacterii din nămol activ, care pot aglomera materia în suspensie încărcată negativ și materia organică în soluție și pot îmbunătăți eficiența procesului de tratare a nămolului activ. Studiile au arătat că floculantul compozit clorură de polialuminiu/chitosan nu numai că are un efect evident în condiționarea nămolului, dar, în comparație cu utilizarea unui singur PAC sau chitosan, rezistența specifică a nămolului atinge mai întâi un punct scăzut, iar rata de filtrare este mai mare. Este rapid și este un agent de condiționare mai bun; În plus, se utilizează trei tipuri de carboximetil chitosan (N-carboximetil chitosan, N, O-carboximetil chitosan și O-carboximetil chitosan). Floculantul a fost testat pentru performanța de deshidratare a nămolului și s-a constatat că floculii formați erau rezistenți și nu se spargeau ușor, indicând faptul că efectul floculantului asupra deshidratării nămolului a fost semnificativ mai bun decât cel al floculanților obișnuiți.

Chitosanși derivații săi sunt bogate în resurse, sunt naturali, netoxici, degradabili și au diverse proprietăți în același timp. Sunt agenți de tratare a apei verzi. Materia sa primă, chitina, este al doilea cel mai mare compus organic natural de pe Pământ. Prin urmare, în ultimii ani, dezvoltarea chitosanului în tratarea apei a cunoscut un impuls evident de creștere. Fiind un polimer natural care transformă deșeurile în comori, chitosanul a fost inițial aplicat în multe domenii, dar performanța și aplicarea produselor autohtone încă prezintă un anumit decalaj în comparație cu alte țări avansate. Odată cu aprofundarea cercetării asupra chitosanului și a derivaților săi, în special a chitosanului modificat cu proprietăți excelente de sinteză, acesta are o valoare aplicativă din ce în ce mai mare. Explorarea tehnologiei de aplicare a chitosanului în tratarea apei și dezvoltarea de produse ecologice din derivați de chitosan cu o gamă mai largă de aplicații vor avea o valoare de piață și perspective de aplicare foarte largi.

Quitosano, producători de chitosan, chitosan mua, chitosan solubil, utilizări ale chitosanului, prețul chitosanului, agricultură chitosan, prețul chitosanului per kg, chitosan cu chitină, quitosano comprar, produse agricole cu chitosan, prețul pudrei de chitosan, supliment de chitosan, chitosan pentru tratarea apelor uzate, oligozaharidă de chitosan, chitosan solubil în apă, chitină și chitosan, prețul chitosanului în Pakistan, chitosan antimicrobian, diferența dintre chitină și chitosan, prețul pudrei de chitosan, reticularea chitosanului, solubilitatea chitosanului în etanol, chitosan de vânzare în Filipine, chitosan Thailanda, utilizări ale chitosanului în agricultură, prețul chitosanului per kg, beneficii ale chitosanului, solvent chitosan, vâscozitatea chitosanului, tablete de chitosan, Chitosan, prețul chitosanului, pudră de chitosan, chitosan solubil în apă, Chitosan solubil, chitină chitosan, aplicații ale chitosanului, Chitină. Vă invităm să vizitați compania și fabrica noastră și showroom-ul nostru. diverse produse și soluții care vor satisface așteptările dumneavoastră. Între timp, vă invităm să vizitați site-ul nostru web. Personalul nostru de vânzări va face tot posibilul să vă ofere cele mai bune servicii. Dacă aveți nevoie de mai multe informații, nu ezitați să ne contactați.contactaţi-neprin e-mail, fax sau telefon.