U konvencionalnim sustavima za pročišćavanje vode, najčešće korišteni flokulanti su aluminijeve soli i željezne soli, aluminijeve soli koje ostaju u pročišćenoj vodi ugrozit će ljudsko zdravlje, a preostale željezne soli utjecat će na boju vode itd.; u većini slučajeva u pročišćavanju otpadnih voda teško je prevladati probleme sekundarnog onečišćenja poput velike količine mulja i teškog odlaganja mulja. Stoga je potraga za prirodnim proizvodom koji ne uzrokuje sekundarno onečišćenje okoliša kako bi zamijenio flokulante aluminijeve i željezne soli potreba za provedbom strategija održivog razvoja danas. Prirodni polimerni flokulanti privukli su veliku pozornost mnogih flokulanta zbog svojih obilnih izvora sirovina, niske cijene, dobre selektivnosti, malog doziranja, sigurnosti i netoksičnosti te potpune biorazgradnje. Nakon desetljeća razvoja pojavio se veliki broj prirodnih polimernih flokulanata s različitim svojstvima i primjenama, među kojima se trenutno široko koriste škrob, lignin, hitosan i biljno ljepilo.
KitozanSvojstva
Hitosan je bijela amorfna, prozirna pahuljasta krutina, netopljiva u vodi, ali topljiva u kiselini, koja je produkt deacetilacije hitina. Općenito govoreći, hitosan se može nazvati hitosanom kada se N-acetilna skupina u hitinu ukloni za više od 55%. Hitin je glavna komponenta egzoskeleta životinja i insekata i drugi je najveći prirodni organski spoj na Zemlji nakon celuloze. Kao flokulant, hitosan je prirodan, netoksičan i razgradiv. Na makromolekularnom lancu hitosana raspoređene su mnoge hidroksilne skupine, amino skupine i neke N-acetilamino skupine, koje mogu tvoriti kationske polielektrolite s visokom gustoćom naboja u kiselim otopinama, a također mogu tvoriti mrežne strukture pomoću vodikovih ili ionskih veza. Molekule kaveza stvaraju komplekse i uklanjaju mnoge otrovne i štetne ione teških metala. Kitozan i njegovi derivati imaju širok raspon upotrebe, ne samo u tekstilnoj, tiskarskoj i bojadisarskoj industriji, proizvodnji papira, medicini, prehrambenoj, kemijskoj industriji, biologiji i poljoprivredi te mnogim drugim područjima, već i u obradi vode, mogu se koristiti kao adsorbenti, flokulanti, fungicidi, ionski izmjenjivači, membranski pripravci itd. Kitozan je odobren od strane Američke agencije za zaštitu okoliša kao sredstvo za pročišćavanje pitke vode zbog svojih jedinstvenih prednosti u primjeni u vodoopskrbi i obradi vode.
(1) Uklanja suspendirane tvari u vodenom tijelu. U prirodnoj vodi postaje negativno nabijeni koloidni sustav zbog prisutnosti glinenih bakterija itd. Kao kationski polimer dugog lanca, kitozan može imati dvostruku funkciju električne neutralizacije i koagulacije te adsorpcije i premošćivanja, te ima snažan koagulacijski učinak na suspendirane tvari. U usporedbi s tradicionalnim aluminijem i poliakrilamidom kao flokulantima, kitozan ima bolji učinak bistrenja. RAVID i suradnici proučavali su učinak flokulacije u distribuciji vode s jednim kaolinom kada je pH vrijednost kitozana bila 5-9 i otkrili da na flokulaciju uvelike utječe pH vrijednost, a efektivna pH vrijednost uklanjanja mutnoće bila je 7,0-7,5. S koncentracijom flokulanta od 1 mg/L, brzina uklanjanja mutnoće prelazi 90%, a proizvedene flokulacije su grube i brze, a ukupno vrijeme sedimentacije flokulacije ne prelazi 1 sat; ali kada se pH vrijednost smanji ili poveća, učinkovitost flokulacije se smanjuje, što ukazuje na to da samo u vrlo uskom rasponu pH, kitozan može dobro polimerizirati s česticama kaolina. Neke studije su otkrile da kada se suspenzija flokuliranog bentonita tretira kitozanom, prikladan raspon pH vrijednosti je širok. Stoga, kada mutna voda sadrži čestice slične kaolinu, potrebno je dodati odgovarajuću količinu bentonita kao koagulanta kako bi se poboljšala polimerizacija.kitozanna česticama. Kasnije su RAVID i suradnici otkrili da
Ako u suspenziji kaolina ili titanijevog dioksida postoji humus, lako ga je flokulirati i istaložiti kitozanom, jer se negativno nabijeni humus veže za površinu čestica, a humus olakšava podešavanje pH vrijednosti. Kitozan je i dalje pokazao superiorna svojstva flokulacije za prirodne vodene površine s različitom mutnoćom i alkalnošću.
(2) Uklanjanje algi i bakterija iz vodenih tijela. Posljednjih godina neki ljudi u inozemstvu počeli su proučavati adsorpciju i flokulaciju hitosana na biološkim koloidnim sustavima poput algi i bakterija. Hitosan ima učinak uklanjanja slatkovodnih algi, naime spiruline, oscilatornih algi, klorelle i plavozelenih algi. Studije su pokazale da je za slatkovodne alge uklanjanje najbolje pri pH od 7; za morske alge pH je niži. Odgovarajuća doza hitosana ovisi o koncentraciji algi u vodenom tijelu. Što je veća koncentracija algi, to je potrebno dodati veću dozu hitosana, a povećanje doze hitosana obično uzrokuje flokulaciju i taloženje. Mutnoća može mjeriti uklanjanje algi. Kada je pH vrijednost 7,5 mg/Lkitozanmože ukloniti 90% mutnoće u vodi, a što je veća koncentracija algi, to su čestice flokula grublje i taloženje je bolje.
Mikroskopski pregled pokazao je da su alge uklonjene flokulacijom i sedimentacijom bile samo agregirane i prilijepljene jedna za drugu te su i dalje bile u netaknutom i aktivnom stanju. Budući da kitozan ne uzrokuje nikakve negativne učinke na vrste u vodi, pročišćena voda i dalje se može koristiti za slatkovodnu akvakulturu, za razliku od drugih sintetičkih flokulanata za obradu vode. Mehanizam uklanjanja kitozana na bakterijama je relativno složen. Proučavanjem flokulacije Escherichia coli s kitozanom utvrđeno je da je neuravnoteženi mehanizam premošćivanja glavni mehanizam sustava flokulacije, a kitozan stvara vodikove veze na staničnim ostacima. Druga studija pokazala je da učinkovitost flokulacije E. coli kitozanom ovisi ne samo o nabojnosti dielektrika već i o njegovoj hidrauličkoj dimenziji.
(3) Uklanjanje preostalog aluminija i pročišćavanje vode za piće. Aluminijeve soli i polialuminijev flokulant široko se koriste u procesima obrade vode iz slavine, ali upotreba flokulanata aluminijevih soli može dovesti do povećanog sadržaja aluminija u vodi za piće. Preostali aluminij u vodi za piće ozbiljna je opasnost za ljudsko zdravlje. Iako kitozan također ima problem ostataka u vodi, budući da je prirodni netoksični alkalni aminopolisaharid, ostatak neće uzrokovati štetu ljudskom tijelu i može se ukloniti u sljedećem procesu obrade. Osim toga, kombinirana upotreba kitozana i anorganskih flokulanata poput polialuminijevog klorida može smanjiti sadržaj preostalog aluminija. Stoga, u obradi vode za piće, kitozan ima prednosti koje drugi sintetički organski polimerni flokulanti ne mogu zamijeniti.
Primjena kitozana u pročišćavanju otpadnih voda
(1) Uklonite metalne ione. Molekularni lanackitozani njegovi derivati sadrže veliki broj amino skupina i hidroksilnih skupina, pa imaju kelatirajući učinak na mnoge metalne ione i mogu učinkovito adsorbirati ili hvatati ione teških metala u otopini. Catherine A. Eiden i druge studije pokazale su da adsorpcijski kapacitet hitosana na Pb2+ i Cr3+ (u jedinici hitosana) doseže 0,2 mmol/g odnosno 0,25 mmol/g, te ima snažan adsorpcijski kapacitet. Zhang Ting'an i suradnici koristili su deacetilirani hitosan za uklanjanje bakra flokulacijom. Rezultati su pokazali da je pri pH vrijednosti 8,0 i masenoj koncentraciji bakrenih iona u uzorku vode nižoj od 100 mg/L brzina uklanjanja bakra bila preko 99%; masena koncentracija je 400 mg/L, a masena koncentracija bakrenih iona u preostaloj tekućini i dalje zadovoljava nacionalni standard ispuštanja otpadnih voda. Drugi eksperiment je dokazao da kada je pH = 5,0 i vrijeme adsorpcije 2 sata, brzina uklanjanja hitosana u Ni2+ u otpadnoj tekućini od adsorpcijskog kemijskog niklanja može doseći 72,25%.
(2) Obrada otpadnih voda s visokim udjelom proteina, poput otpadnih voda od hrane. Tijekom prerade hrane ispuštaju se otpadne vode koje sadrže veliku količinu suspendiranih tvari. Molekula hitosana sadrži amidnu skupinu, amino skupinu i hidroksilnu skupinu. Protonacijom amino skupine pokazuje se uloga kationskog polielektrolita, koji ne samo da ima kelirajući učinak na teške metale, već može i učinkovito flokulirati i adsorbirati negativno nabijene fine čestice u vodi. Hitin i hitosan mogu tvoriti komplekse vodikovim vezama s proteinima, aminokiselinama, masnim kiselinama itd. Fang Zhimin i suradnici koristili sukitozan, aluminijev sulfat, željezov sulfat i polipropilen ftalamid kao flokulanti za oporavak proteina iz otpadnih voda od prerade morskih plodova. Može se postići visoka stopa oporavka proteina i propusnost svjetlosti efluenta. Budući da je sam hitosan netoksičan i nema sekundarnog onečišćenja, može se koristiti za recikliranje korisnih tvari poput proteina i škroba u otpadnim vodama iz pogona za preradu hrane za preradu i ponovnu upotrebu, poput dodavanja u stočnu hranu kao stočna hrana.
(3) Obrada otpadnih voda od tiska i bojenja. Otpadne vode od tiska i bojenja odnose se na otpadne vode koje se ispuštaju iz pamuka, vune, kemijskih vlakana i drugih tekstilnih proizvoda tijekom procesa predobrade, bojenja, tiska i završne obrade. Obično sadrže soli, organske surfaktante i boje itd., sa složenim sastojcima, velikom kromatografijom i visokim KPK-om, te se razvijaju u smjeru antioksidacije i antibiodegradacije, što je izuzetno štetno za ljudsko zdravlje i okoliš. Kitozan sadrži amino i hidroksilne skupine te ima snažan adsorpcijski učinak na boje, uključujući: fizičku adsorpciju, kemijsku adsorpciju i adsorpciju ionskom izmjenom, uglavnom putem vodikovih veza, elektrostatskog privlačenja, ionske izmjene, van der Waalsove sile, hidrofobne interakcije itd. Istovremeno, molekularna struktura kitozana sadrži veliki broj primarnih amino skupina, koje putem koordinacijskih veza tvore izvrsno polimerno kelirajuće sredstvo, koje može aglutinirati boje u otpadnim vodama, te je netoksično i ne stvara sekundarno onečišćenje.
(4) Primjena u odvodnjavanju mulja. Trenutno velika većina gradskih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda koristi kationski poliakrilamid za obradu mulja. Praksa je pokazala da ovo sredstvo ima dobar učinak flokulacije i da se mulj lako odvodnjava, ali njegovi ostaci, posebno monomer akrilamida, jaki su kancerogeni. Stoga je vrlo važno pronaći njegovu zamjenu. Hitozan je dobar regenerator mulja koji pomaže u stvaranju micelija bakterija aktivnog mulja, koje mogu aglomerirati negativno nabijene suspendirane tvari i organske tvari u otopini te poboljšati učinkovitost obrade aktivnog mulja. Studije su pokazale da kompozitni flokulant polialuminijevog klorida/hitozana ne samo da ima očiti učinak u obradi mulja, već i u usporedbi s korištenjem jednog PAC-a ili hitosana, specifični otpor mulja prvo doseže nisku točku, a brzina filtracije je veća. Brz je i bolji je regenerator; Osim toga, koriste se tri vrste karboksimetil hitosana (N-karboksimetil hitosan, N,O-karboksimetil hitosan i O-karboksimetil hitosan). Ispitan je učinak flokulanta na odvodnjavanje mulja te je utvrđeno da su nastale flokule jake i da ih nije lako razbiti, što ukazuje na to da je učinak flokulanta na odvodnjavanje mulja znatno bolji od učinka običnih flokulanata.
Kitozani njegovi derivati bogati su resursima, prirodni su, netoksični, razgradivi i istovremeno imaju različita svojstva. Oni su sredstva za pročišćavanje zelene vode. Njegova sirovina, hitin, drugi je najveći prirodni organski spoj na Zemlji. Stoga je posljednjih godina razvoj hitosana u pročišćavanju vode imao očigledan zamah rasta. Kao prirodni polimer koji otpad pretvara u blago, hitosan se u početku primjenjivao u mnogim područjima, ali performanse i primjena domaćih proizvoda još uvijek imaju određeni jaz u usporedbi s drugim naprednim zemljama. S produbljivanjem istraživanja hitosana i njegovih derivata, posebno modificiranog hitosana s izvrsnim sintetskim svojstvima, on ima sve veću vrijednost primjene. Istraživanje tehnologije primjene hitosana u pročišćavanju vode i razvoj ekološki prihvatljivih proizvoda od derivata hitosana sa širim rasponom primjene imat će vrlo široku tržišnu vrijednost i izglede za primjenu.
Quitosano, proizvođači hitosana, hitosan MUA, topljivi hitosan, upotreba hitosana, cijena hitosana, poljoprivreda s hitosanom, cijena hitosana po kg, hitin hitosan, kupnja quitosana, poljoprivredni proizvodi s hitosanom, cijena hitosana u prahu, dodatak hitosana, hitosan za pročišćavanje otpadnih voda, hitosan oligosaharid, hitosan topljiv u vodi, hitin i hitosan, cijena hitosana u Pakistanu, antimikrobno sredstvo hitosana, razlika u hitosanu, cijena hitosana u prahu, umrežavanje hitosana, topljivost hitosana u etanolu, prodaja hitosana na Filipinima, hitosan Tajland, upotreba hitosana u poljoprivredi, cijena hitosana po kg, prednosti hitosana, hitosan otapalo, viskoznost hitosana, tablete hitosana, hitosan, cijena hitosana, prah hitosana, hitosan topiv u vodi, topljivi hitosan, hitin hitosan, primjena hitosana, hitin, Pozivamo vas da posjetite našu tvrtku i tvornicu, a naš izložbeni salon prikazuje razne proizvode i rješenja koja će ispuniti vaša očekivanja. U međuvremenu, zgodno je posjetiti našu web stranicu. Naše prodajno osoblje će se potruditi da vam pruži najbolje usluge. Ako trebate više informacija, slobodno nam se obratite.kontaktirajte nasputem e-pošte, faksa ili telefona.
Vrijeme objave: 09.08.2022.