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, các muối nhôm còn lại trong nước đã xử lý sẽ gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và các muối sắt còn lại sẽ ảnh hưởng đến màu nước, v.v.; trong hầu hết các quá trình xử lý nước thải, rất khó để khắc phục các vấn đề ô nhiễm thứ cấp như lượng bùn lớn và khó xử lý bùn. 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 thực hiện các chiến lược phát triển bền vững hiện nay. Các chất keo tụ polyme tự nhiên đã thu hút được nhiều sự chú ý của nhiều chất keo tụ do nguồn nguyên liệu thô dồi dào, giá thành thấp, tính chọn lọc tốt, liều lượng nhỏ, an toàn và không độc hại, và phân hủy sinh học hoàn toàn. Sau nhiều thập kỷ phát triển, một số lượng lớn các chất keo tụ polyme tự nhiên với các tính chất 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 chất rắn dạng vảy vô định hình màu trắng, trong mờ, không tan trong nước nhưng tan trong axit, là sản phẩm deacetyl hóa của chitin. Nói chung, chitosan có thể 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 xenluloza. Là một chất kết bông, chitosan là tự nhiên, không độc hại và có thể phân hủy. Có nhiều nhóm hydroxyl, nhóm amino và một số nhóm N-acetylamino phân bố trên chuỗi phân tử lớn của chitosan, có thể tạo thành polyelectrolytes cation có mật độ điện tích cao trong dung dịch axit và cũng có thể tạo thành các cấu trúc giống như mạng lưới thông qua liên kết hydro hoặc liên kết ion. Các phân tử lồng nhau, do đó tạo phức và loại bỏ nhiều ion kim loại nặng độc hại và có hại. Chitosan và các dẫn xuất của nó có nhiều ứng dụng, không chỉ trong ngành dệt may, in ấn và nhuộm, làm giấy, y học, thực phẩm, công nghiệp hóa chất, sinh học và nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác có nhiều giá trị ứng dụng, mà còn trong xử lý nước, có thể được sử dụng làm chất hấp phụ, chất keo tụ, thuốc diệt nấm, chất trao đổi ion, chế phẩm màng, v.v. Chitosan đã được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ chấp thuận là chất làm sạch nước uống do những ưu điểm độc đáo của nó trong các ứng dụng cung cấp nước và xử lý nước.

Ứng dụng củaChitosantrong Xử lý nước

(1) Loại bỏ chất rắn lơ lửng trong khối nước. Trong nước tự nhiên, nó trở thành hệ keo tích điện âm do sự tồn tại của vi khuẩn đất sét, v.v. Là một polyme cation chuỗi dài, chitosan có thể đóng vai trò kép là trung hòa điện và đông tụ, hấp phụ và bắc cầu, đồng thời có tác dụng đông tụ mạnh đối với các chất lơ lửng. So với phèn chua và polyacrylamide truyền thống 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 phân phối nước kaolin đơn lẻ khi giá trị pH của chitosan là 5-9 và 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. Chất keo tụ 1mg/L, tỷ lệ loại bỏ độ đục vượt quá 90% và các bông cặn tạo ra thô và nhanh, tổng thời gian lắng đọng keo tụ không quá 1 giờ; nhưng khi giá trị pH giảm hoặc tăng, hiệu quả keo tụ giảm, chỉ ra rằng chỉ trong phạm vi pH rất hẹp, chitosan mới có thể tạo thành phản ứng trùng hợp tốt với các hạt kaolin. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi huyền phù bentonit keo tụ được xử lý bằng chitosan, phạm vi giá trị pH phù hợp là rộng. Do đó, khi nước đục chứa các hạt tương tự như kaolin, cần phải thêm một lượng bentonit thích hợp làm chất keo tụ để cải thiện quá trình trùng hợp củachitosantrên các hạt. Sau đó, RAVID và cộng sự phát hiện ra rằng

Nếu có mùn trong hỗn dịch kaolin hoặc titan dioxit, dễ dàng kết bông và kết tủa bằng chitosan, vì mùn tích điện âm bám vào bề mặt các hạt và mùn giúp dễ dàng điều chỉnh giá trị pH. Chitosan vẫn cho thấy tính chất kết bông vượt trội đối với các vùng 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 kết bông của chitosan trên các hệ thống keo sinh học như tảo và vi khuẩn. Chitosan có tác dụng loại bỏ tảo nước ngọt, cụ thể là tảo Spirulina, tảo Oscillator, Chlorella và tảo lam. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đối với tảo nước ngọt, việc loại bỏ tốt nhất ở độ pH là 7; đối với tảo biển, độ pH thấp hơn. Liều lượng chitosan thích hợp phụ thuộc vào nồng độ tảo trong nguồn nước. Nồng độ tảo càng cao, thì cần phải bổ sung liều lượng chitosan càng nhiều và việc tăng liều lượng chitosan có xu hướng gây ra hiện tượng kết bông và kết tủa. nhanh hơn. Độ đục có thể đo lường việc loại bỏ tảo. Khi giá trị pH là 7, 5mg/Lchitosancó thể loại bỏ 90% độ đục trong nước, nồng độ tảo càng cao thì các hạt bông cặn càng thô và hiệu suất lắng càng tốt.

Kiểm tra bằng kính hiển vi cho thấy tảo được loại bỏ bằng phương pháp keo tụ và lắng đọng chỉ kết tụ và dính chặt với 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 sử dụng cho nuôi trồng thủy sản nước ngọt, không giống như các chất keo tụ tổng hợp khác để xử lý nước. Cơ chế loại bỏ chitosan trên vi khuẩn tương đối phức tạp. Khi nghiên cứu quá trình keo tụ của Escherichia coli bằng 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 liên kết hydro trên các mảnh vụn tế bào. Một nghiên cứu khác cho thấy hiệu quả keo tụ của chitosan đối với E. coli 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 còn sót lại 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 còn sót lại trong nước uống là mối nguy hiểm nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Mặc dù chitosan cũng có vấn đề về cặn nước, nhưng vì nó là một aminopolysaccharide kiềm không độc hại tự nhiên, cặn sẽ không gây hại cho cơ thể con người và có thể được loại bỏ trong quá trình xử lý tiếp theo. Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp chitosan và chất keo tụ vô cơ như polyaluminum clorua có thể làm giảm hàm lượng nhôm còn sót lại. 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 của Chitosan trong xử lý nước thải

(1) Loại bỏ các ion kim loại. Chuỗi phân tử củachitosanvà các dẫn xuất của nó chứa một số lượng lớn các nhóm amino và nhóm hydroxyl, vì vậy nó có tác dụng tạo phức với nhiều ion kim loại và có thể hấp phụ hoặc bắt giữ 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+ (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 đã 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 của các ion đồng trong mẫu nước thấp hơn 100 mg/L, tỷ lệ loại bỏ đồng là hơn 99%; Nồng độ khối lượng là 400mg/L và nồng độ khối lượng của các ion đồng trong chất lỏng còn lại vẫn đáp ứng tiêu chuẩn xả thải quốc gia. Một thí nghiệm khác chứng minh rằng khi pH = 5,0 và thời gian hấp phụ là 2 giờ, tỷ lệ loại bỏ chitosan thành Ni2+ trong chất thải mạ niken hóa học hấp phụ có thể đạt tới 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 cho thấy vai trò của polyelectrolyte cation, không chỉ có tác dụng tạo phức với kim loại nặng mà còn có thể kết bông và hấp phụ hiệu quả các hạt mịn tích điện âm trong nước. Chitin và chitosan có thể tạo thành phức hợp bằng cách liên kết hydro với protein, axit amin, axit béo, v.v. Fang Zhimin và cộng sự đã sử dụngchitosan, nhôm sunfat, sắt sunfat và polypropylene phthalamide làm chất kết bông để thu hồi protein từ nước thải chế biến hải sản. Có thể thu được tỷ lệ thu hồi protein cao và độ truyền sáng của nước thải. Vì bản thân chitosan không độc hại và không gây ô nhiễm thứ cấp nên có thể 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 nhuộm. Nước thải in nhuộm là nước thải thải ra từ bông, len, sợi hóa học và các sản phẩm dệt khác trong quá trình xử lý sơ bộ, nhuộm, in và hoàn thiện. Nó thường chứa muối, chất hoạt động bề mặt hữu cơ và thuốc nhuộm, v.v., với các thành phần phức tạp, sắc độ lớn và COD cao. , và phát triển theo hướng chống oxy hóa và chống phân hủy sinh học, cực kỳ có hại cho sức khỏe con người và môi trường. Chitosan chứa các nhóm amino và nhóm hydroxyl, và 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. hiệu ứng. Đồng thời, cấu trúc phân tử của chitosan chứa một số lượng lớn các nhóm amino chính, tạo thành tác nhân tạo phức polyme tuyệt vời thông qua các 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 tách nước bùn. Hiện nay, phần lớn các nhà máy xử lý nước thải đô thị đều sử dụng polyacrylamide cation để xử lý bùn. Thực tế đã chỉ ra rằng tác nhân này có tác dụng keo tụ tốt và dễ tách nước bùn, nhưng cặn của nó, đặc biệt là monome acrylamide, là chất gây ung thư mạnh. Do đó, việc tìm kiếm sự thay thế của nó là một công việc rất có ý nghĩa. Chitosan là chất xử lý bùn tốt, giúp hình thành các micelle vi khuẩn bùn hoạt tính, có thể kết tụ các chất lơ lửng tích điện âm và chất hữu cơ trong dung dịch, đồng thời 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 clorua/chitosan không chỉ có tác dụng rõ ràng trong việc xử lý bùn mà còn so với việc sử dụng một PAC hoặc chitosan đơn lẻ, điện trở riêng của bùn đầu tiên đạt đến điểm thấp và tốc độ lọc cao hơn. Nó nhanh và là chất xử lý tốt hơn; Ngoài ra, ba loại carboxymethyl chitosan (N-carboxymethyl chitosan, N, O-carboxymethyl chitosan và O-carboxymethyl chitosan) được sử dụng làm chất keo tụ đã được thử nghiệm về hiệu suất tách nước của bùn và thấy rằng các bông cặn hình thành rất chắc và không dễ vỡ, cho thấy tác dụng của chất keo tụ đối với việc tách nước của bùn tốt hơn đáng kể so với các chất keo tụ thông thường.

Chitosanvà các dẫn xuất của nó giàu tài nguyên, tự nhiên, không độc hại, dễ phân hủy và có nhiều tính chất cùng một lúc. Chúng là tác nhân xử lý nước xanh. 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 có động lực tăng trưởng rõ ràng. Là một loại polymer tự nhiên biến chất thải thành kho báu, chitosan ban đầu đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, nhưng hiệu suất và ứng dụng của các sản phẩm trong nước vẫn còn một khoảng cách nhất định so với các nước tiên tiến khác. Với việc nghiên cứu sâu hơn về chitosan và các dẫn xuất của nó, đặc biệt là chitosan biến đổi có đặc tính tổng hợp tuyệt vời, nó ngày càng có nhiều giá trị ứng dụng hơn. Khám phá công nghệ ứng dụng của chitosan trong xử lý nước và phát triển các sản phẩm thân thiện với môi trường của các dẫn xuất chitosan với phạm vi ứng dụng rộng hơn sẽ có giá trị thị trường và triển vọng ứng dụng rất rộng.

Quitosano, nhà sản xuất chitosan, mua chitosan, chitosan hòa tan, công dụng của chitosan, giá chitosan, nông nghiệp chitosan, giá chitosan theo kg, chitin chitosan, quitosano comprar, sản phẩm nông nghiệp chitosan, giá bột chitosan, chất bổ sung chitosan, chitosan để xử lý nước thải, oligosaccharide chitosan, chitosan hòa tan trong nước, chitin và chitosan, giá chitosan tại pakistan, chất kháng khuẩn chitosan, sự khác biệt giữa chitin chitosan, giá bột chitosan, liên kết chéo chitosan, độ hòa tan chitosan trong etanol, chitosan để bán tại philippines, chitosan thái lan, công dụng của chitosan trong nông nghiệp, giá chitosan theo kg, lợi ích của chitosan, chitosan dung môi, độ nhớt chitosan, viên chitosan, Chitosan, giá chitosan, Bột chitosan, chitosan hòa tan trong nước, Chitosan hòa tan, chitin chitosan, ứng dụng chitosan, Chitin, Chúng tôi hoan nghênh bạn đến thăm công ty & nhà máy của chúng tôi và phòng trưng bày của chúng tôi trưng bày nhiều sản phẩm và giải pháp khác nhau sẽ đáp ứng được mong đợi của bạn. Trong khi đó, thật tiện lợi khi truy cập trang web của chúng tôi. Đội ngũ bán hàng của chúng tôi sẽ cố gắng hết sức để cung cấp cho bạn những dịch vụ tốt nhất. Nếu bạn cần thêm thông tin, vui lòng không ngần ngạiliên hệ với chúng tôiqua E-mail, fax hoặc điện thoại.