В традиционных системах водоочистки наиболее широко используемыми флокулянтами являются соли алюминия и соли железа. Остаточные соли алюминия в очищенной воде представляют опасность для здоровья человека, а остаточные соли железа влияют на цвет воды и т.д. В большинстве систем очистки сточных вод трудно преодолеть проблемы вторичного загрязнения, такие как большое количество осадка и сложность его утилизации. Поэтому поиск натурального продукта, не вызывающего вторичного загрязнения окружающей среды, для замены флокулянтов на основе солей алюминия и железа является сегодня необходимостью реализации стратегий устойчивого развития. Природные полимерные флокулянты привлекли большое внимание среди множества флокулянтов благодаря обилию сырья, низкой цене, хорошей селективности, малой дозировке, безопасности и нетоксичности, а также полной биоразлагаемости. После десятилетий развития появилось большое количество природных полимерных флокулянтов с различными свойствами и областями применения, среди которых в настоящее время широко используются крахмал, лигнин, хитозан и растительный клей.
хитозанХарактеристики
Хитозан представляет собой белое аморфное полупрозрачное хлопьевидное твердое вещество, нерастворимое в воде, но растворимое в кислоте, которая является продуктом деацетилирования хитина.Вообще говоря, хитозан можно назвать хитозаном, когда N-ацетильная группа в хитине удалена более чем на 55%.Хитин является основным компонентом экзоскелета животных и насекомых и вторым по величине природным органическим соединением на Земле после целлюлозы.В качестве флокулянта хитозан является натуральным, нетоксичным и разлагаемым.В макромолекулярной цепи хитозана распределено много гидроксильных групп, аминогрупп и некоторых N-ацетиламинов. В кислых растворах могут образовываться катионные полиэлектролиты с высокой плотностью заряда, а сетчатые структуры также могут образовываться водородными или ионными связями.Заключите молекулы в клетку, тем самым образуя комплексы и удаляя многие токсичные и вредные ионы тяжелых металлов.Хитозан и его производные имеют широкий спектр применения, не только в текстильной, полиграфической и красильной промышленности, производстве бумаги, медицине, пищевой, химической промышленности, биологии и сельском хозяйстве, а также во многих других областях, имеют большое значение для применения, но также могут использоваться при очистке воды. в качестве адсорбента, флокулянтов, фунгицидов, ионообменников, мембранных препаратов и т. д. Хитозан был одобрен Агентством по охране окружающей среды США в качестве очищающего средства для питьевой воды благодаря его уникальным преимуществам в системах водоснабжения и водоподготовки.
Применениехитозанв водоочистке
(1) Удаление взвешенных твердых частиц из водоема. В природных водах из-за наличия глинистых бактерий и т. д. образуется отрицательно заряженная коллоидная система. Хитозан, как длинноцепочечный катионный полимер, может выполнять двойную функцию: нейтрализации электрического заряда и коагуляции, а также адсорбции и образования мостиков, и обладает сильным коагуляционным эффектом в отношении взвешенных веществ. По сравнению с традиционными квасцами и полиакриламидом в качестве флокулянтов, хитозан обладает лучшим осветляющим эффектом. Равид и др. исследовали эффект флокуляционной обработки воды с одним каолином при значении pH хитозана 5-9 и обнаружили, что флокуляция сильно зависит от значения pH, а эффективное значение pH для удаления мутности составляет 7,0-7,5. При концентрации флокулянта 1 мг/л степень удаления мутности превышает 90%, образующиеся хлопья крупные и быстро оседающие, а общее время осаждения флокулянта не превышает 1 часа; Однако при снижении или повышении значения pH эффективность флокуляции уменьшается, что указывает на то, что хитозан может образовывать хорошую полимеризацию только в очень узком диапазоне pH. Некоторые исследования показали, что при обработке флокулированной суспензии бентонита хитозаном подходящий диапазон значений pH достаточно широк. Поэтому, когда мутная вода содержит частицы, подобные каолину, необходимо добавить соответствующее количество бентонита в качестве коагулянта для улучшения полимеризации.хитозанна частицах. Позже Равид и др. обнаружили, что
Если в суспензии каолина или диоксида титана присутствует гумус, он легко флокулирует и осаждается хитозаном, поскольку отрицательно заряженный гумус прикрепляется к поверхности частиц и облегчает регулирование значения pH. Хитозан также продемонстрировал превосходные флокулирующие свойства в природных водоемах с различной мутностью и щелочностью.
(2) Удаление водорослей и бактерий из водоема. В последние годы некоторые исследователи за рубежом начали изучать адсорбцию и флокуляцию хитозана на биологических коллоидных системах, таких как водоросли и бактерии. Хитозан оказывает очистное действие на пресноводные водоросли, а именно спирулину, осцилляторные водоросли, хлореллу и сине-зеленые водоросли. Исследования показали, что для пресноводных водорослей наилучшее удаление происходит при pH 7; для морских водорослей pH ниже. Соответствующая дозировка хитозана зависит от концентрации водорослей в водоеме. Чем выше концентрация водорослей, тем больше дозировку хитозана необходимо добавить, а увеличение дозировки хитозана приводит к более быстрой флокуляции и осаждению. Мутность можно измерить как показатель удаления водорослей. При значении pH 7, 5 мг/лхитозанСпособен удалять 90% мутности из воды, при этом чем выше концентрация водорослей, тем крупнее частицы хлопьев и тем лучше седиментационные свойства.
Микроскопическое исследование показало, что водоросли, удаленные путем флокуляции и седиментации, лишь агрегировались и слипались, оставаясь при этом в неповрежденном и активном состоянии. Поскольку хитозан не оказывает негативного воздействия на виды в воде, очищенная вода может использоваться для пресноводной аквакультуры, в отличие от других синтетических флокулянтов для водоочистки. Механизм удаления бактерий хитозаном относительно сложен. Изучение флокуляции Escherichia coli с помощью хитозана показало, что основным механизмом флокуляционной системы является несбалансированный механизм образования мостиков, а хитозан образует водородные связи с клеточными обломками. Другое исследование показало, что эффективность флокуляции E. coli хитозаном зависит не только от заряжаемости диэлектрика, но и от его гидравлических размеров.
(3) Удаление остаточного алюминия и очистка питьевой воды. Соли алюминия и полиалюминиевые флокулянты широко используются в процессах очистки водопроводной воды, но использование флокулянтов на основе солей алюминия может привести к увеличению содержания алюминия в питьевой воде. Остаточный алюминий в питьевой воде представляет серьезную опасность для здоровья человека. Хотя хитозан также имеет проблему образования остаточного алюминия в воде, поскольку он является природным нетоксичным щелочным аминополисахаридом, его остатки не причиняют вреда организму человека и могут быть удалены в процессе последующей обработки. Кроме того, комбинированное использование хитозана и неорганических флокулянтов, таких как полиалюминиевый хлорид, может снизить содержание остаточного алюминия. Поэтому в очистке питьевой воды хитозан обладает преимуществами, которые не могут заменить другие синтетические органические полимерные флокулянты.
Применение хитозана в очистке сточных вод
(1) Удалить ионы металла. Молекулярная цепочкахитозанЕго производные содержат большое количество аминогрупп и гидроксильных групп, поэтому они обладают хелатирующим эффектом по отношению ко многим ионам металлов и могут эффективно адсорбировать или захватывать ионы тяжелых металлов в растворе. Исследования Кэтрин А. Эйден и других показали, что адсорбционная способность хитозана по отношению к Pb2+ и Cr3+ (в единицах хитозана) достигает 0,2 ммоль/г и 0,25 ммоль/г соответственно, и он обладает высокой адсорбционной способностью. Чжан Тинъань и др. использовали деацетилированный хитозан для удаления меди методом флокуляции. Результаты показали, что при значении pH 8,0 и массовой концентрации ионов меди в образце воды ниже 100 мг/л степень удаления меди превышала 99%; при массовой концентрации 400 мг/л массовая концентрация ионов меди в остаточной жидкости все еще соответствовала национальным стандартам сброса сточных вод. В другом эксперименте было доказано, что при pH=5,0 и времени адсорбции 2 ч степень удаления хитозана до Ni2+ в отходах химического никелирования может достигать 72,25%.
(2) Очистка сточных вод с высоким содержанием белка, таких как пищевые сточные воды. В процессе пищевой промышленности сбрасываются сточные воды, содержащие большое количество взвешенных твердых частиц. Молекула хитозана содержит амидную группу, аминогруппу и гидроксильную группу. Протонирование аминогруппы проявляет роль катионного полиэлектролита, который не только обладает хелатирующим эффектом в отношении тяжелых металлов, но и может эффективно флокулировать и адсорбировать отрицательно заряженные мелкие частицы в воде. Хитин и хитозан могут образовывать комплексы посредством водородных связей с белками, аминокислотами, жирными кислотами и т. д. Фан Чжимин и др. использовалихитозанИспользование сульфата алюминия, сульфата железа и полипропиленфталамида в качестве флокулянтов позволяет извлекать белок из сточных вод предприятий по переработке морепродуктов. Можно получить высокую степень извлечения белка и светопропускание очищенных сточных вод. Поскольку сам хитозан нетоксичен и не вызывает вторичного загрязнения, его можно использовать для переработки полезных веществ, таких как белок и крахмал, в сточных водах предприятий пищевой промышленности для дальнейшей обработки и повторного использования, например, в качестве добавки к кормам для животных.
(3) Очистка сточных вод полиграфического и красильного производства. Сточные воды полиграфического и красильного производства — это сточные воды, сбрасываемые с хлопка, шерсти, химического волокна и других текстильных изделий в процессе предварительной обработки, окрашивания, печати и отделки. Обычно они содержат соли, органические поверхностно-активные вещества и красители и т. д., имеют сложный состав, высокую насыщенность цвета и высокое ХПК, а также обладают антиоксидантными и антибиоразлагаемыми свойствами, что крайне вредно для здоровья человека и окружающей среды. Хитин содержит аминогруппы и гидроксильные группы и обладает сильным адсорбционным эффектом по отношению к красителям, включая: физическую адсорбцию, химическую адсорбцию и ионообменную адсорбцию, главным образом за счет водородных связей, электростатического притяжения, ионного обмена, сил Ван дер Ваальса, гидрофобного взаимодействия и т. д. В то же время молекулярная структура хитозана содержит большое количество первичных аминогрупп, которые образуют превосходный полимерный хелатирующий агент посредством координационных связей, способный агглютинировать красители в сточных водах, при этом он нетоксичен и не вызывает вторичного загрязнения.
(4) Применение для обезвоживания шлама.В настоящее время на подавляющем большинстве городских очистных сооружений для очистки осадка используется катионный полиакриламид.Практика показала, что этот реагент обладает хорошим флокуляционным эффектом и легко обезвоживает осадок, но его остаток, особенно мономер акриламида, является сильным канцерогеном.Поэтому искать ему замену — очень осмысленная работа.Хитозан является хорошим кондиционером ила, который помогает формировать мицеллы бактерий активного ила, которые могут агломерировать отрицательно заряженные взвешенные вещества и органические вещества в растворе и улучшать эффективность обработки процесса активного ила.Исследования показали, что композиционный флокулянт полиалюминийхлорид/хитозан не только оказывает очевидное влияние на кондиционирование ила, но и по сравнению с использованием одного ПАУ или хитозана удельная стойкость ила сначала достигает низкой точки, а скорость фильтрации выше.Это быстро и является лучшим регулирующим агентом;кроме того, три вида карбоксиметилхитозана (N-карбоксиметилхитозан, N, O-карбоксиметилхитозан и O-карбоксиметилхитозан) используются в качестве флокулянта. Исследовали эффективность обезвоживания осадка, и было обнаружено, что образующиеся хлопья сильный и не легко разрушаемый, что указывает на то, что влияние флокулянта на обезвоживание осадка было значительно лучше, чем у обычных флокулянтов.
хитозанХитин и его производные богаты ресурсами, являются природными, нетоксичными, биоразлагаемыми и одновременно обладают различными свойствами. Они представляют собой экологически чистые средства для очистки воды. В качестве сырья используется хитин, второе по величине природное органическое соединение на Земле. Поэтому в последние годы разработка хитозана в области очистки воды демонстрирует очевидный рост. Как природный полимер, превращающий отходы в ценные ресурсы, хитозан первоначально применялся во многих областях, но характеристики и применение отечественных продуктов все еще значительно отстают от продуктов других развитых стран. С углублением исследований хитозана и его производных, особенно модифицированного хитозана с превосходными синтетическими свойствами, его применение становится все более значимым. Изучение технологий применения хитозана в очистке воды и разработка экологически чистых продуктов на основе производных хитозана с более широким спектром применения будут иметь очень широкую рыночную ценность и перспективы применения.
Quitosano, производители хитозана, хитозан MUA, растворимый хитозан, применение хитозана, цена хитозана, хитозан в сельском хозяйстве, цена хитозана за кг, хитин-хитозан, купить Quitosano, сельскохозяйственная продукция из хитозана, цена порошка хитозана, добавка хитозана, хитозан для очистки сточных вод, олигосахарид хитозана, растворимый в воде хитозан, хитин и хитозан, цена хитозана в Пакистане, антимикробные свойства хитозана, разница между хитином и хитозаном, цена порошка хитозана, сшивание хитозана, растворимость хитозана в этаноле, продажа хитозана на Филиппинах, хитозан в Таиланде, применение хитозана в сельском хозяйстве, цена хитозана за кг кг, преимущества хитозана, растворитель хитозана, вязкость хитозана, таблетки хитозана, хитозан, цена хитозана, порошок хитозана, водорастворимый хитозан, растворимый хитозан, хитиновый хитозан, применение хитозана, хитин. Мы приглашаем вас посетить нашу компанию и завод, а в нашем выставочном зале представлены различные продукты и решения, которые удовлетворят ваши ожидания. Также вы можете посетить наш веб-сайт. Наши сотрудники отдела продаж сделают все возможное, чтобы предоставить вам наилучшее обслуживание. Если вам потребуется дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.связаться с намипо электронной почте, факсу или телефону.
Дата публикации: 09.08.2022