V konvenčních systémech úpravy vody jsou nejčastěji používanými flokulanty soli hliníku a železa. Soli hliníku zbývající v upravené vodě ohrožují lidské zdraví a zbytkové soli železa ovlivňují barvu vody atd. Ve většině případů čištění odpadních vod je obtížné překonat problémy se sekundárním znečištěním, jako je velké množství kalů a obtížná likvidace kalů. Proto je pro zavedení strategií udržitelného rozvoje v dnešní době nutné hledat přírodní produkt, který nezpůsobuje sekundární znečištění životního prostředí a nahrazuje flokulanty na bázi solí hliníku a železa. Přírodní polymerní flokulanty přitahují velkou pozornost mnoha flokulantů díky svým bohatým zdrojům surovin, nízké ceně, dobré selektivitě, malému dávkování, bezpečnosti a netoxicitě a úplné biodegradaci. Po desetiletích vývoje se objevilo velké množství přírodních polymerních flokulantů s různými vlastnostmi a využitím, mezi nimiž se v současnosti široce používá škrob, lignin, chitosan a rostlinné lepidlo.
ChitosanNemovitosti
Chitosan je bílá amorfní, průsvitná vločková pevná látka, nerozpustná ve vodě, ale rozpustná v kyselině, která je deacetylačním produktem chitinu. Obecně řečeno, chitosan lze nazývat chitosanem, pokud je N-acetylová skupina v chitinu odstraněna o více než 55 %. Chitin je hlavní složkou exoskeletů zvířat a hmyzu a je druhou největší přírodní organickou sloučeninou na Zemi po celulóze. Jako flokulant je chitosan přírodní, netoxický a odbouratelný. Na makromolekulárním řetězci chitosanu je rozloženo mnoho hydroxylových skupin, aminových skupin a některé N-acetylaminoskupiny, které mohou v kyselých roztocích tvořit kationtové polyelektrolyty s vysokou hustotou náboje a také mohou vytvářet síťovité struktury pomocí vodíkových nebo iontových vazeb. Klecové molekuly, čímž se komplexují a odstraňují mnoho toxických a škodlivých iontů těžkých kovů. Chitosan a jeho deriváty mají širokou škálu využití, a to nejen v textilním průmyslu, tiskařství a barvení, výrobě papíru, medicíně, potravinářství, chemickém průmyslu, biologii a zemědělství a mnoha dalších oblastech, ale také v úpravě vody, kde může být použit jako adsorbent, flokulační činidla, fungicidy, iontoměniče, membránové přípravky atd. Chitosan byl schválen Agenturou pro ochranu životního prostředí USA jako čisticí činidlo pro pitnou vodu díky svým jedinečným výhodám v aplikacích zásobování vodou a úpravy vody.
(1) Odstranění suspendovaných pevných látek ve vodním útvaru. V přírodní vodě se díky existenci jílových bakterií atd. stává záporně nabitým koloidním systémem. Jako kationtový polymer s dlouhým řetězcem může chitosan hrát dvojí roli: elektrickou neutralizaci a koagulaci, adsorpci a přemosťování a má silný koagulační účinek na suspendované látky. Ve srovnání s tradičními flokulanty na bázi kamence a polyakrylamidu má chitosan lepší čiřící účinek. RAVID a kol. studovali vliv flokulační úpravy vody s jedním kaolinem při hodnotě pH chitosanu 5-9 a zjistili, že flokulace byla výrazně ovlivněna hodnotou pH a efektivní hodnota pH pro odstranění zákalu byla 7,0-7,5. Při použití flokulantu s koncentrací 1 mg/l přesahuje rychlost odstranění zákalu 90 % a produkované vločky jsou hrubé a rychlé a celková doba sedimentace flokulací nepřesahuje 1 hodinu; Ale když hodnota pH klesá nebo stoupá, účinnost flokulace klesá, což naznačuje, že chitosan může dobře polymerovat s částicemi kaolinu pouze ve velmi úzkém rozmezí pH. Některé studie zjistily, že když je flokulovaná bentonitová suspenze ošetřena chitosanem, je vhodný rozsah hodnot pH široký. Proto, pokud kalná voda obsahuje částice podobné kaolinu, je nutné přidat vhodné množství bentonitu jako koagulantu pro zlepšení polymerace.chitosanna částicích. Později RAVID a kol. zjistili, že
Pokud je v suspenzi kaolinu nebo oxidu titaničitého přítomen humus, je snadné jej flokulovat a srážet chitosanem, protože negativně nabitý humus je vázán na povrch částic a humus usnadňuje úpravu hodnoty pH. Chitosan stále vykazoval vynikající flokulační vlastnosti pro přírodní vodní útvary s různou zákalností a zásaditostí.
(2) Odstranění řas a bakterií z vodních útvarů. V posledních letech někteří lidé v zahraničí začali studovat adsorpci a flokulaci chitosanu na biologických koloidních systémech, jako jsou řasy a bakterie. Chitosan má účinek na odstraňování sladkovodních řas, zejména spiruliny, oscilátorů, chlorely a modrozelených řas. Studie ukázaly, že u sladkovodních řas je odstraňování nejlepší při pH 7; u mořských řas je pH nižší. Vhodné dávkování chitosanu závisí na koncentraci řas ve vodním útvaru. Čím vyšší je koncentrace řas, tím větší dávku chitosanu je třeba přidat a zvýšení dávky chitosanu má tendenci způsobovat rychlejší flokulaci a srážení. Zákal může být měřítkem odstranění řas. Při hodnotě pH 7,5 mg/l.chitosandokáže odstranit 90 % zákalu ve vodě a čím vyšší je koncentrace řas, tím hrubší jsou vločkové částice a tím lepší je sedimentační výkon.
Mikroskopické vyšetření ukázalo, že řasy odstraněné flokulací a sedimentací se pouze agregovaly a slepily k sobě a byly stále v neporušeném a aktivním stavu. Vzhledem k tomu, že chitosan nezpůsobuje žádné negativní účinky na druhy ve vodě, lze upravenou vodu stále používat pro sladkovodní akvakulturu, na rozdíl od jiných syntetických flokulantů pro úpravu vody. Mechanismus odstraňování chitosanu z bakterií je relativně složitý. Studiem flokulace Escherichia coli chitosanem bylo zjištěno, že hlavním mechanismem flokulačního systému je nevyvážený přemosťovací mechanismus a chitosan vytváří vodíkové vazby na buněčných troskách. Jiná studie ukázala, že účinnost flokulace E. coli chitosanem závisí nejen na nabíjetelnosti dielektrika, ale také na jeho hydraulickém rozměru.
(3) Odstranění zbytkového hliníku a čištění pitné vody. Hliníkové soli a polyaluminiové flokulanty se široce používají v procesech úpravy vody z vodovodu, ale použití hlinitých solí flokulantů může vést ke zvýšení obsahu hliníku v pitné vodě. Zbytkový hliník v pitné vodě představuje vážné nebezpečí pro lidské zdraví. Ačkoli chitosan má také problém se zbytky ve vodě, protože se jedná o přírodní netoxický alkalický aminopolysacharid, zbytky nezpůsobí lidskému tělu škodu a lze je odstranit v následném procesu úpravy. Kromě toho kombinované použití chitosanu a anorganických flokulantů, jako je polyaluminiový chlorid, může snížit obsah zbytkového hliníku. Proto má chitosan při úpravě pitné vody výhody, které jiné syntetické organické polymerní flokulanty nemohou nahradit.
Aplikace chitosanu v čištění odpadních vod
(1) Odstranění kovových iontů. Molekulární řetězecchitosana jeho deriváty obsahují velké množství aminových a hydroxylových skupin, takže mají chelatační účinek na mnoho kovových iontů a mohou účinně adsorbovat nebo zachycovat ionty těžkých kovů v roztoku. Studie Catherine A. Eidenové a další ukázaly, že adsorpční kapacita chitosanu na Pb2+ a Cr3+ (v jednotce chitosanu) dosahuje 0,2 mmol/g, respektive 0,25 mmol/g, a má silnou adsorpční kapacitu. Zhang Ting'an a kol. použili deacetylovaný chitosan k odstranění mědi flokulací. Výsledky ukázaly, že při hodnotě pH 8,0 a hmotnostní koncentraci iontů mědi ve vzorku vody nižší než 100 mg/l byla míra odstranění mědi přes 99 %; hmotnostní koncentrace je 400 mg/l a hmotnostní koncentrace iontů mědi ve zbytkové kapalině stále splňuje národní normu pro vypouštění odpadních vod. Další experiment prokázal, že při pH = 5,0 a době adsorpce 2 hodiny mohla míra odstranění chitosanu na Ni2+ v odpadní kapalině z adsorpčního chemického niklování dosáhnout 72,25 %.
(2) Čištění odpadních vod s vysokým obsahem bílkovin, jako jsou například odpadní vody z potravin. Během zpracování potravin se vypouští odpadní voda obsahující velké množství suspendovaných látek. Molekula chitosanu obsahuje amidovou skupinu, aminoskupinu a hydroxylovou skupinu. Protonací aminoskupiny se projevuje role kationtového polyelektrolytu, který má nejen chelatační účinek na těžké kovy, ale také dokáže účinně flokulovat a adsorbovat negativně nabité jemné částice ve vodě. Chitin a chitosan mohou tvořit komplexy vodíkovými vazbami s proteiny, aminokyselinami, mastnými kyselinami atd. Použili Fang Zhimin a kol.chitosan, síran hlinitý, síran železitý a polypropylenftalamid jako flokulanty pro regeneraci bílkovin z odpadních vod ze zpracování mořských plodů. Lze dosáhnout vysoké míry regenerace bílkovin a propustnosti světla v odpadních vodách. Protože chitosan sám o sobě je netoxický a nevznikají žádné sekundární znečištění, lze jej použít k recyklaci užitečných látek, jako jsou bílkoviny a škrob, v odpadních vodách z potravinářských závodů pro zpracování a opětovné použití, například jako krmivo pro zvířata.
(3) Čištění odpadních vod z tisku a barvení. Odpadní vody z tisku a barvení se vztahují na odpadní vody vypouštěné z bavlny, vlny, chemických vláken a dalších textilních výrobků v procesu předúpravy, barvení, tisku a konečné úpravy. Obvykle obsahují soli, organické povrchově aktivní látky a barviva atd., se složitými složkami, vysokou sytostí a vysokým obsahem CHSK a vyvíjejí se směrem k antioxidaci a antibiodegradaci, což je extrémně škodlivé pro lidské zdraví a životní prostředí. Chitosan obsahuje aminoskupiny a hydroxylové skupiny a má silný adsorpční účinek na barviva, včetně: fyzikální adsorpce, chemické adsorpce a adsorpce iontové výměny, zejména prostřednictvím vodíkových vazeb, elektrostatické přitažlivosti, iontové výměny, van der Waalsovy síly, hydrofobní interakce atd. Zároveň molekulární struktura chitosanu obsahuje velké množství primárních aminoskupin, které prostřednictvím koordinačních vazeb tvoří vynikající chelatační činidlo pro polymery, které může aglutinovat barviva v odpadních vodách, je netoxické a neprodukuje sekundární znečištění.
(4) Použití při odvodňování kalů. V současné době drtivá většina městských čistíren odpadních vod používá k úpravě kalů kationtový polyakrylamid. Praxe ukázala, že toto činidlo má dobrý flokulační účinek a snadno odvodňuje kal, ale jeho zbytky, zejména monomer akrylamidu, jsou silným karcinogenem. Proto je velmi důležité hledat jeho náhradu. Chitosan je dobrý kondicionér kalu, který pomáhá tvořit micely bakterií aktivovaného kalu, které mohou aglomerovat negativně nabité suspendované látky a organické látky v roztoku a zlepšit účinnost čištění aktivovaného kalu. Studie ukázaly, že kompozitní flokulant polyaluminiumchlorid/chitosan má nejen zjevný účinek při úpravě kalu, ale také ve srovnání s použitím jednoho PAC nebo chitosanu dosáhne specifický odpor kalu nejprve nízkého bodu a rychlost filtrace je vyšší. Je rychlý a je lepším kondicionérem; Kromě toho se jako flokulant používají tři druhy karboxymethylchitosanu (N-karboxymethylchitosan, N,O-karboxymethylchitosan a O-karboxymethylchitosan). Byl testován odvodňovací účinek kalu a bylo zjištěno, že vytvořené vločky byly pevné a nebylo snadné je rozbít, což naznačuje, že účinek flokulantu na odvodnění kalu byl výrazně lepší než u běžných flokulantů.
Chitosana jeho deriváty jsou bohaté na zdroje, přírodní, netoxické, biologicky odbouratelné a zároveň mají různé vlastnosti. Jsou to činidla pro úpravu zelené vody. Jeho surovina, chitin, je druhou největší přírodní organickou sloučeninou na Zemi. Proto v posledních letech zaznamenal vývoj chitosanu v úpravě vody zjevný růstový trend. Jako přírodní polymer, který přeměňuje odpad na poklad, se chitosan zpočátku používal v mnoha oblastech, ale výkon a použití domácích produktů stále zaostává ve srovnání s jinými vyspělými zeměmi. S prohlubujícím se výzkumem chitosanu a jeho derivátů, zejména modifikovaného chitosanu s vynikajícími syntetickými vlastnostmi, má stále větší aplikační hodnotu. Průzkum technologie aplikace chitosanu v úpravě vody a vývoj ekologicky šetrných produktů z derivátů chitosanu s širším spektrem použití bude mít velmi širokou tržní hodnotu a aplikační perspektivy.
Quitosano, výrobci chitosanu, vlastní chitosan, rozpustný chitosan, použití chitosanu, cena chitosanu, zemědělství chitosanu, cena chitosanu za kg, chitin chitosan, quitosano comprar, zemědělské produkty chitosanu, cena chitosanového prášku, doplněk chitosanu, chitosan pro čištění odpadních vod, chitosanový oligosacharid, chitosan rozpustný ve vodě, chitin a chitosan, cena chitosanu v Pákistánu, antimikrobiální látka chitosanu, rozdíl mezi chitin a chitosanem, cena chitosanového prášku, zesíťování chitosanu, rozpustnost chitosanu v ethanolu, chitosan na prodej Filipíny, chitosan Thajsko, použití chitosanu v zemědělství, cena chitosanu za kg, výhody chitosanu, chitosan rozpouštědlo, viskozita chitosanu, tablety chitosanu, chitosan, cena chitosanu, chitosanový prášek, ve vodě rozpustný chitosan, rozpustný chitosan, chitin chitosan, aplikace chitosanu, chitin. Zveme vás k návštěvě naší společnosti a továrny. V našem showroomu jsou vystaveny různé produkty a řešení, která splní vaše očekávání. Mezitím můžete navštívit naše webové stránky. Naši prodejci se vám budou snažit poskytnout ty nejlepší služby. Pokud budete potřebovat více informací, neváhejte se na nás obrátit.kontaktujte násprostřednictvím e-mailu, faxu nebo telefonu.
Čas zveřejnění: 9. srpna 2022