Xử lý nước thải bằng Chitosan

Trong các hệ thống xử lý nước thông thường, các chất keo tụ được sử dụng rộng rãi nhất là muối nhôm và muối sắt. Muối nhôm còn sót lại trong nước đã xử lý sẽ gây nguy hiểm cho sức khỏe con người, và muối sắt còn lại sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của nước, v.v.; trong hầu hết các hệ thống xử lý nước thải, rất khó để khắc phục các vấn đề ô nhiễm thứ cấp như lượng bùn thải lớn và khó xử lý bùn thải. Do đó, việc tìm kiếm một sản phẩm tự nhiên không gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường để thay thế các chất keo tụ muối nhôm và muối sắt là nhu cầu cấp thiết để thực hiện các chiến lược phát triển bền vững hiện nay. Các chất keo tụ polyme tự nhiên đã thu hút nhiều sự chú ý trong số nhiều chất keo tụ khác nhờ nguồn nguyên liệu dồi dào, giá thành thấp, tính chọn lọc tốt, liều lượng nhỏ, an toàn, không độc hại và khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn. Sau nhiều thập kỷ phát triển, một lượng lớn các chất keo tụ polyme tự nhiên với các đặc tính và công dụng khác nhau đã xuất hiện, trong đó tinh bột, lignin, chitosan và keo thực vật hiện đang được sử dụng rộng rãi.

ChitosanCủa cải

Chitosan là một chất rắn vô định hình màu trắng, trong suốt, dạng vảy, không tan trong nước nhưng tan trong axit, là sản phẩm khử acetyl của chitin. Nói chung, chitosan được gọi là chitosan khi nhóm N-acetyl trong chitin bị loại bỏ hơn 55%. Chitin là thành phần chính của bộ xương ngoài của động vật và côn trùng, và là hợp chất hữu cơ tự nhiên lớn thứ hai trên trái đất sau cellulose. Là một chất keo tụ, chitosan là chất tự nhiên, không độc hại và có thể phân hủy sinh học. Trên chuỗi đại phân tử của chitosan có nhiều nhóm hydroxyl, nhóm amino và một số nhóm N-acetylamino, có thể tạo thành các chất điện phân cation có mật độ điện tích cao trong dung dịch axit, và cũng có thể tạo thành cấu trúc dạng mạng lưới bằng liên kết hydro hoặc liên kết ion, từ đó tạo phức và loại bỏ nhiều ion kim loại nặng độc hại. Chitosan và các dẫn xuất của nó có phạm vi ứng dụng rộng rãi, không chỉ trong ngành dệt may, in ấn và nhuộm, sản xuất giấy, y học, thực phẩm, công nghiệp hóa chất, sinh học và nông nghiệp cùng nhiều lĩnh vực khác mà còn có nhiều giá trị ứng dụng trong xử lý nước, có thể được sử dụng làm chất hấp phụ, chất keo tụ, chất diệt nấm, chất trao đổi ion, chế phẩm màng lọc, v.v. Chitosan đã được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) phê duyệt là chất làm sạch nước uống nhờ những ưu điểm độc đáo của nó trong các ứng dụng cấp nước và xử lý nước.

Ứng dụng củaChitosantrong xử lý nước

(1) Loại bỏ chất rắn lơ lửng trong nguồn nước. Trong nước tự nhiên, nó trở thành một hệ keo tích điện âm do sự tồn tại của vi khuẩn đất sét, v.v. Là một polyme cation mạch dài, chitosan có thể thực hiện chức năng kép trung hòa điện và đông tụ cũng như hấp phụ và liên kết, và có tác dụng đông tụ mạnh đối với các chất lơ lửng. So với phèn và polyacrylamide truyền thống được sử dụng làm chất keo tụ, chitosan có tác dụng làm trong tốt hơn. RAVID và cộng sự đã nghiên cứu tác dụng của xử lý keo tụ đối với nước phân phối kaolin đơn khi giá trị pH của chitosan là 5-9, và nhận thấy rằng quá trình keo tụ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi giá trị pH, và giá trị pH hiệu quả để loại bỏ độ đục là 7,0-7,5. Với 1mg/L chất keo tụ, tỷ lệ loại bỏ độ đục vượt quá 90%, và các bông keo tạo ra thô và nhanh, và tổng thời gian lắng keo tụ không quá 1 giờ; Tuy nhiên, khi giá trị pH giảm hoặc tăng, hiệu quả keo tụ giảm, cho thấy rằng chỉ trong một phạm vi pH rất hẹp, chitosan mới có thể tạo thành polyme tốt với các hạt cao lanh. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi xử lý huyền phù bentonit đã keo tụ bằng chitosan, phạm vi giá trị pH thích hợp rất rộng. Do đó, khi nước đục chứa các hạt tương tự như cao lanh, cần phải thêm một lượng bentonit thích hợp làm chất keo tụ để cải thiện quá trình polyme hóa.chitosantrên các hạt. Sau đó, RAVID và cộng sự đã phát hiện ra rằng

Nếu trong huyền phù cao lanh hoặc titan dioxit có chứa mùn, thì việc keo tụ và kết tủa với chitosan sẽ dễ dàng hơn, bởi vì mùn mang điện tích âm bám vào bề mặt các hạt, và mùn giúp điều chỉnh giá trị pH dễ dàng hơn. Chitosan vẫn thể hiện đặc tính keo tụ vượt trội đối với các nguồn nước tự nhiên có độ đục và độ kiềm khác nhau.

(2) Loại bỏ tảo và vi khuẩn khỏi nguồn nước. Trong những năm gần đây, một số người ở nước ngoài đã bắt đầu nghiên cứu về sự hấp phụ và keo tụ của chitosan trên các hệ keo sinh học như tảo và vi khuẩn. Chitosan có tác dụng loại bỏ tảo nước ngọt, cụ thể là Spirulina, tảo xoắn ốc, Chlorella và tảo lam. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đối với tảo nước ngọt, hiệu quả loại bỏ tốt nhất ở pH 7; đối với tảo biển, pH thấp hơn. Liều lượng chitosan thích hợp phụ thuộc vào nồng độ tảo trong nguồn nước. Nồng độ tảo càng cao, càng cần thêm nhiều chitosan, và việc tăng liều lượng chitosan có xu hướng gây ra hiện tượng keo tụ và kết tủa nhanh hơn. Độ đục có thể đo lường hiệu quả loại bỏ tảo. Khi giá trị pH là 7, 5mg/LchitosanCó thể loại bỏ 90% độ đục trong nước, và nồng độ tảo càng cao thì các hạt bông cặn càng lớn và hiệu quả lắng càng tốt.

Kiểm tra bằng kính hiển vi cho thấy tảo bị loại bỏ bằng phương pháp keo tụ và lắng đọng chỉ kết tụ và bám dính vào nhau, vẫn còn nguyên vẹn và hoạt động. Vì chitosan không gây ra bất kỳ tác động tiêu cực nào đến các loài trong nước, nên nước đã xử lý vẫn có thể được sử dụng cho nuôi trồng thủy sản nước ngọt, không giống như các chất keo tụ tổng hợp khác dùng trong xử lý nước. Cơ chế loại bỏ vi khuẩn của chitosan tương đối phức tạp. Bằng cách nghiên cứu quá trình keo tụ Escherichia coli với chitosan, người ta thấy rằng cơ chế cầu nối không cân bằng là cơ chế chính của hệ thống keo tụ, và chitosan tạo ra các liên kết hydro trên các mảnh vụn tế bào. Một nghiên cứu khác cho thấy hiệu quả keo tụ E. coli bằng chitosan không chỉ phụ thuộc vào khả năng tích điện của chất điện môi mà còn phụ thuộc vào kích thước thủy lực của nó.

(3) Loại bỏ nhôm dư và làm sạch nước uống. Muối nhôm và chất keo tụ polyaluminum được sử dụng rộng rãi trong các quy trình xử lý nước máy, nhưng việc sử dụng chất keo tụ muối nhôm có thể dẫn đến tăng hàm lượng nhôm trong nước uống. Nhôm dư trong nước uống là mối nguy hiểm nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Mặc dù chitosan cũng có vấn đề về dư lượng trong nước, nhưng vì nó là một aminopolysaccharide kiềm tự nhiên không độc hại, dư lượng này sẽ không gây hại cho cơ thể người và có thể được loại bỏ trong quá trình xử lý tiếp theo. Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp chitosan và các chất keo tụ vô cơ như polyaluminum chloride có thể làm giảm hàm lượng nhôm dư. Do đó, trong xử lý nước uống, chitosan có những ưu điểm mà các chất keo tụ polyme hữu cơ tổng hợp khác không thể thay thế.

Ứng dụng Chitosan trong xử lý nước thải

(1) Loại bỏ các ion kim loại. Chuỗi phân tử củachitosanChitosan và các dẫn xuất của nó chứa một lượng lớn nhóm amino và nhóm hydroxyl, do đó nó có tác dụng tạo phức với nhiều ion kim loại và có thể hấp phụ hoặc giữ lại hiệu quả các ion kim loại nặng trong dung dịch. Catherine A. Eiden và các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng khả năng hấp phụ của chitosan đối với Pb2+ và Cr3+ (tính theo đơn vị chitosan) lần lượt đạt 0,2 mmol/g và 0,25 mmol/g, và có khả năng hấp phụ mạnh. Zhang Ting'an và cộng sự đã sử dụng chitosan khử acetyl để loại bỏ đồng bằng phương pháp keo tụ. Kết quả cho thấy khi giá trị pH là 8,0 và nồng độ khối lượng ion đồng trong mẫu nước thấp hơn 100 mg/L, tỷ lệ loại bỏ đồng đạt trên 99%; khi nồng độ khối lượng là 400 mg/L, nồng độ khối lượng ion đồng trong chất lỏng còn lại vẫn đáp ứng tiêu chuẩn xả thải nước thải quốc gia. Một thí nghiệm khác đã chứng minh rằng khi pH=5,0 và thời gian hấp phụ là 2 giờ, tỷ lệ loại bỏ Ni2+ trong dung dịch thải mạ niken bằng hóa chất hấp phụ của chitosan có thể đạt 72,25%.

(2) Xử lý nước thải có hàm lượng protein cao như nước thải thực phẩm. Trong quá trình chế biến thực phẩm, nước thải chứa một lượng lớn chất rắn lơ lửng được thải ra. Phân tử chitosan chứa nhóm amide, nhóm amino và nhóm hydroxyl. Với sự proton hóa của nhóm amino, nó thể hiện vai trò của chất điện phân cation, không chỉ có tác dụng tạo phức với kim loại nặng mà còn có thể keo tụ và hấp phụ hiệu quả các hạt mịn mang điện tích âm trong nước. Chitin và chitosan có thể tạo phức bằng liên kết hydro với protein, axit amin, axit béo, v.v. Fang Zhimin và cộng sự đã sử dụngchitosanSử dụng nhôm sulfat, sắt sulfat và polypropylen phthalamide làm chất keo tụ để thu hồi protein từ nước thải chế biến hải sản. Có thể đạt được tỷ lệ thu hồi protein cao và độ truyền ánh sáng của nước thải tốt. Vì bản thân chitosan không độc hại và không gây ô nhiễm thứ cấp, nó có thể được sử dụng để tái chế các chất hữu ích như protein và tinh bột trong nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm để chế biến và tái sử dụng, chẳng hạn như thêm vào thức ăn chăn nuôi.

(3) Xử lý nước thải in và nhuộm. Nước thải in và nhuộm là nước thải phát sinh từ quá trình tiền xử lý, nhuộm, in và hoàn thiện các sản phẩm dệt may như bông, len, sợi hóa học và các sản phẩm khác. Nước thải này thường chứa muối, chất hoạt động bề mặt hữu cơ và thuốc nhuộm, v.v., với thành phần phức tạp, độ màu cao và COD cao, đồng thời có xu hướng chống oxy hóa và chống phân hủy sinh học, gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường. Chitosan chứa các nhóm amino và nhóm hydroxyl, có tác dụng hấp phụ mạnh đối với thuốc nhuộm, bao gồm: hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học và hấp phụ trao đổi ion, chủ yếu thông qua liên kết hydro, lực hút tĩnh điện, trao đổi ion, lực van der Waals, tương tác kỵ nước, v.v. Đồng thời, cấu trúc phân tử của chitosan chứa một lượng lớn các nhóm amino bậc nhất, tạo thành chất tạo phức polymer tuyệt vời thông qua liên kết phối hợp, có thể kết tụ thuốc nhuộm trong nước thải, không độc hại và không gây ô nhiễm thứ cấp.

(4) Ứng dụng trong việc khử nước bùn. Hiện nay, phần lớn các nhà máy xử lý nước thải đô thị sử dụng polyacrylamide cation để xử lý bùn. Thực tiễn cho thấy chất này có tác dụng keo tụ tốt và dễ khử nước bùn, nhưng chất cặn của nó, đặc biệt là monome acrylamide, là chất gây ung thư mạnh. Do đó, việc tìm kiếm chất thay thế là một công việc rất có ý nghĩa. Chitosan là một chất cải tạo bùn tốt, giúp hình thành các micelle vi khuẩn bùn hoạt tính, có thể kết tụ các chất lơ lửng mang điện tích âm và chất hữu cơ trong dung dịch, và cải thiện hiệu quả xử lý của quá trình bùn hoạt tính. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chất keo tụ hỗn hợp polyaluminum chloride/chitosan không chỉ có tác dụng rõ rệt trong việc cải tạo bùn, mà so với việc sử dụng PAC hoặc chitosan riêng lẻ, điện trở suất của bùn giảm xuống mức thấp nhất và tốc độ lọc cao hơn. Nó nhanh hơn và là một chất cải tạo tốt hơn; Ngoài ra, ba loại chitosan carboxymethyl (N-carboxymethyl chitosan, N, O-carboxymethyl chitosan và O-carboxymethyl chitosan) được sử dụng làm chất keo tụ. Hiệu quả tách nước của bùn được thử nghiệm và kết quả cho thấy các bông keo tụ hình thành rất chắc chắn và khó vỡ, chứng tỏ tác dụng của chất keo tụ này trong việc tách nước bùn tốt hơn đáng kể so với các chất keo tụ thông thường.

ChitosanChitosan và các dẫn xuất của nó rất giàu tài nguyên, tự nhiên, không độc hại, có khả năng phân hủy sinh học và đồng thời sở hữu nhiều đặc tính khác nhau. Chúng là các chất xử lý nước thân thiện với môi trường. Nguyên liệu thô của nó, chitin, là hợp chất hữu cơ tự nhiên lớn thứ hai trên trái đất. Do đó, trong những năm gần đây, sự phát triển của chitosan trong xử lý nước đã có đà tăng trưởng rõ rệt. Là một loại polymer tự nhiên biến chất thải thành tài nguyên quý giá, chitosan đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhưng hiệu quả và ứng dụng của các sản phẩm trong nước vẫn còn một khoảng cách nhất định so với các nước tiên tiến khác. Với sự nghiên cứu sâu hơn về chitosan và các dẫn xuất của nó, đặc biệt là chitosan biến tính với đặc tính tổng hợp tuyệt vời, giá trị ứng dụng của nó ngày càng được nâng cao. Việc khám phá công nghệ ứng dụng của chitosan trong xử lý nước và phát triển các sản phẩm thân thiện với môi trường từ dẫn xuất chitosan với phạm vi ứng dụng rộng hơn sẽ mang lại giá trị thị trường và triển vọng ứng dụng rất lớn.

Quitosano, nhà sản xuất chitosan, chitosan MUA, chitosan hòa tan, công dụng của chitosan, giá chitosan, chitosan nông nghiệp, giá chitosan mỗi kg, chitin chitosan, mua ở Quitosano, sản phẩm nông nghiệp chitosan, giá bột chitosan, chất bổ sung chitosan, chitosan xử lý nước thải, oligosaccharide chitosan, chitosan hòa tan trong nước, chitin và chitosan, giá chitosan ở Pakistan, chitosan kháng khuẩn, sự khác biệt giữa chitin và chitosan, giá bột chitosan, liên kết chéo chitosan, độ hòa tan của chitosan trong ethanol, chitosan bán ở Philippines, chitosan Thái Lan, công dụng của chitosan trong nông nghiệp, giá chitosan mỗi kg, lợi ích của chitosan, chitosan Dung môi, độ nhớt chitosan, viên nén chitosan, Chitosan, giá chitosan, bột chitosan, chitosan tan trong nước, chitosan hòa tan, chitin chitosan, ứng dụng của chitosan, Chitin. Chúng tôi hoan nghênh quý khách đến thăm công ty và nhà máy của chúng tôi. Phòng trưng bày của chúng tôi trưng bày nhiều sản phẩm và giải pháp đáp ứng kỳ vọng của quý khách. Đồng thời, quý khách cũng có thể dễ dàng truy cập trang web của chúng tôi. Nhân viên bán hàng của chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để cung cấp cho quý khách dịch vụ tốt nhất. Nếu quý khách cần thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi.liên hệ với chúng tôiQua email, fax hoặc điện thoại.