В конвенционалните системи за пречистване на вода най-широко използваните флокуланти са алуминиевите соли и железните соли. Алуминиевите соли, оставащи в пречистената вода, ще застрашат човешкото здраве, а остатъчните железни соли ще повлияят на цвета на водата и др. В повечето случаи при пречистването на отпадъчни води е трудно да се преодолеят проблемите с вторичното замърсяване, като например голямо количество утайки и трудното им обезвреждане. Следователно, търсенето на естествен продукт, който не причинява вторично замърсяване на околната среда, който да замени флокулантите с алуминиеви и железни соли, е необходимост от прилагане на стратегии за устойчиво развитие днес. Флокулантите от естествени полимери са привлекли голямо внимание сред много флокуланти поради изобилните си източници на суровини, ниската цена, добрата селективност, малката дозировка, безопасността и нетоксичността, както и пълното биоразграждане. След десетилетия на развитие се появиха голям брой флокуланти от естествени полимери с различни свойства и приложения, сред които в момента широко се използват нишесте, лигнин, хитозан и растително лепило.
ХитозанИмоти
Хитозанът е бяло аморфно, полупрозрачно люспесто твърдо вещество, неразтворимо във вода, но разтворимо в киселина, което е продукт на деацетилиране на хитина. Най-общо казано, хитозанът може да се нарече хитозан, когато N-ацетилната група в хитина е отстранена с повече от 55%. Хитинът е основният компонент на екзоскелетите на животни и насекоми и е второто по големина естествено органично съединение на земята след целулозата. Като флокулант, хитозанът е естествен, нетоксичен и разградим. В макромолекулната верига на хитозана са разпределени много хидроксилни групи, амино групи и някои N-ацетиламино групи, които могат да образуват катионни полиелектролити с висока плътност на заряда в киселинни разтвори, а също така могат да образуват мрежови структури чрез водородни или йонни връзки. Молекулите образуват клетки, като по този начин се комплексират и отстраняват много токсични и вредни йони на тежки метали. Хитозанът и неговите производни имат широк спектър от приложения, не само в текстилната, печатарската и бояджийската промишленост, производството на хартия, медицината, хранително-вкусовата, химическата промишленост, биологията и селското стопанство и много други области, но също така и в пречистването на вода, може да се използва като адсорбент, флокулатор, фунгицид, йонообменник, мембранни препарати и др. Хитозанът е одобрен от Агенцията за опазване на околната среда на САЩ като пречистващ агент за питейна вода поради уникалните си предимства в приложенията за водоснабдяване и пречистване на вода.
Приложение наХитозанв пречистването на вода
(1) Премахва суспендираните твърди вещества във водния басейн. В естествената вода той се превръща в отрицателно заредена колоидна система поради наличието на глинести бактерии и др. Като дълговерижен катионен полимер, хитозанът може да играе двойната функция на електрическа неутрализация и коагулация, както и на адсорбция и мостово образуване, и има силен коагулационен ефект върху суспендираните вещества. В сравнение с традиционните стипца и полиакриламид като флокуланти, хитозанът има по-добър избистрящ ефект. RAVID и др. са изследвали ефекта от флокулационната обработка на единично разпределение на каолин във вода, когато pH стойността на хитозана е била 5-9, и са установили, че флокулацията е силно повлияна от pH стойността, а ефективната pH стойност за отстраняване на мътността е била 7,0-7,5. При 1 mg/L флокулант, скоростта на отстраняване на мътността надвишава 90%, а получените флокули са груби и бързи, а общото време за утаяване на флокулацията не надвишава 1 час; Но когато стойността на pH се понижи или повиши, ефективността на флокулация намалява, което показва, че само в много тесен диапазон на pH, хитозанът може да образува добра полимеризация с каолинови частици. Някои проучвания са установили, че когато флокулираната бентонитова суспензия се третира с хитозан, подходящият диапазон на стойностите на pH е широк. Следователно, когато мътната вода съдържа частици, подобни на каолина, е необходимо да се добави подходящо количество бентонит като коагулант, за да се подобри полимеризацията.хитозанвърху частиците. По-късно RAVID и др. установиха, че
Ако в суспензията от каолин или титанов диоксид има хумус, той лесно се флокулира и утаява с хитозан, тъй като отрицателно зареденият хумус е прикрепен към повърхността на частиците и хумусът улеснява регулирането на pH стойността. Хитозанът все още показва превъзходни флокулационни свойства за естествени водни басейни с различна мътност и алкалност.
(2) Премахване на водорасли и бактерии от водния басейн. През последните години някои хора в чужбина започнаха да изучават адсорбцията и флокулацията на хитозана върху биологични колоидни системи като водорасли и бактерии. Хитозанът има ефект на отстраняване на сладководни водорасли, а именно спирулина, осцилаторни водорасли, хлорела и синьозелени водорасли. Проучванията показват, че за сладководни водорасли отстраняването е най-добро при pH 7; за морски водорасли pH е по-ниско. Подходящата доза хитозана зависи от концентрацията на водорасли във водния басейн. Колкото по-висока е концентрацията на водорасли, толкова по-голяма доза хитозан трябва да се добави, а увеличаването на дозата на хитозана води до по-бързо флокулиране и утаяване. Мътността може да измери отстраняването на водорасли. Когато pH стойността е 7, 5 mg/L.хитозанможе да премахне 90% от мътността във водата, и колкото по-висока е концентрацията на водорасли, толкова по-едри са флокулните частици и толкова по-добра е утаителната ефективност.
Микроскопското изследване показа, че водораслите, които са били отстранени чрез флокулация и утаяване, са били само агрегирани и слепени заедно и са все още в непокътнато и активно състояние. Тъй като хитозанът не причинява никакви отрицателни ефекти върху видовете във водата, пречистената вода все още може да се използва за сладководни аквакултури, за разлика от други синтетични флокуланти за пречистване на вода. Механизмът на отстраняване на хитозана върху бактериите е сравнително сложен. Чрез изучаване на флокулацията на Escherichia coli с хитозан е установено, че небалансираният мостов механизъм е основният механизъм на флокулационната система и хитозанът произвежда водородни връзки върху клетъчните остатъци. Друго проучване показа, че ефективността на флокулацията на E. coli с хитозана зависи не само от зареждаемостта на диелектрика, но и от неговите хидравлични размери.
(3) Премахване на остатъчния алуминий и пречистване на питейната вода. Алуминиевите соли и полиалуминиевите флокуланти се използват широко в процесите на пречистване на чешмяна вода, но използването на алуминиеви солни флокуланти може да доведе до повишено съдържание на алуминий в питейната вода. Остатъчният алуминий в питейната вода представлява сериозна опасност за човешкото здраве. Въпреки че хитозана също има проблема с остатъците във водата, тъй като е естествен нетоксичен алкален аминополизахарид, остатъците няма да причинят вреда на човешкото тяло и могат да бъдат отстранени в последващия процес на пречистване. Освен това, комбинираната употреба на хитозана и неорганичните флокуланти като полиалуминиев хлорид може да намали съдържанието на остатъчен алуминий. Следователно, при пречистването на питейна вода, хитозанът има предимствата, които други синтетични органични полимерни флокуланти не могат да заменят.
Приложение на хитозана в пречистването на отпадъчни води
(1) Отстранете металните йони. Молекулярната верига нахитозани неговите производни съдържат голям брой аминогрупи и хидроксилни групи, така че имат хелатиращ ефект върху много метални йони и могат ефективно да адсорбират или улавят тежки метални йони в разтвора. Изследвания на Катрин А. Айден и други показват, че адсорбционният капацитет на хитозана към Pb2+ и Cr3+ (в единица хитозан) достига съответно 0,2 mmol/g и 0,25 mmol/g и има силен адсорбционен капацитет. Джан Тин'ан и др. използват деацетилиран хитозан за отстраняване на мед чрез флокулация. Резултатите показват, че когато pH стойността е 8,0 и масовата концентрация на медни йони във водната проба е по-ниска от 100 mg/L, скоростта на отстраняване на медта е над 99%; масовата концентрация е 400 mg/L, а масовата концентрация на медни йони в остатъчната течност все още отговаря на националния стандарт за заустване на отпадъчни води. Друг експеримент доказа, че когато pH = 5,0 и времето за адсорбция е 2 часа, скоростта на отстраняване на хитозана до Ni2+ в отпадъчната течност от адсорбционно химическо никелиране може да достигне 72,25%.
(2) Пречистване на отпадъчни води с високо съдържание на протеини, като например отпадъчни води от хранителни продукти. По време на преработката на храни се изхвърлят отпадъчни води, съдържащи голямо количество суспендирани твърди вещества. Молекулата на хитозана съдържа амидна група, амино група и хидроксилна група. Чрез протонирането на амино групата, той показва ролята на катионен полиелектролит, който не само има хелатиращ ефект върху тежките метали, но също така може ефективно да флокулира и адсорбира отрицателно заредени фини частици във водата. Хитинът и хитозанът могат да образуват комплекси чрез водородни връзки с протеини, аминокиселини, мастни киселини и др. Fang Zhimin et al. използватхитозан, алуминиев сулфат, железен сулфат и полипропилен фталамид като флокуланти за възстановяване на протеини от отпадъчни води от преработка на морски дарове. Може да се постигне висок процент на възстановяване на протеини и пропускливост на светлината на отпадъчните води. Тъй като самият хитозан е нетоксичен и няма вторично замърсяване, той може да се използва за рециклиране на полезни вещества като протеини и нишесте в отпадъчни води от предприятия за преработка и повторна употреба, като например добавяне към фуражи като храна за животни.
(3) Пречистване на отпадъчни води от печатарство и боядисване. Отпадъчните води от печатарство и боядисване се отнасят до отпадъчните води, изпускани от памук, вълна, химически влакна и други текстилни продукти в процеса на предварителна обработка, боядисване, печатарство и довършителни работи. Те обикновено съдържат соли, органични повърхностноактивни вещества и багрила и др., със сложни компоненти, голяма наситеност и висок ХПК. Те се развиват в посока на антиокисление и антибиоразграждане, което е изключително вредно за човешкото здраве и околната среда. Хитозанът съдържа аминогрупи и хидроксилни групи и има силен адсорбционен ефект върху багрилата, включително: физическа адсорбция, химическа адсорбция и йонообменна адсорбция, главно чрез водородни връзки, електростатично привличане, йонообмен, сила на Ван дер Ваалс, хидрофобно взаимодействие и др. В същото време, молекулната структура на хитозана съдържа голям брой първични аминогрупи, които образуват отличен полимерен хелатиращ агент чрез координационни връзки, който може да аглутинира багрилата в отпадъчните води, не е токсичен и не води до вторично замърсяване.
(4) Приложение при обезводняване на утайки. В момента по-голямата част от градските пречиствателни станции за отпадъчни води използват катионен полиакриламид за третиране на утайки. Практиката показва, че този агент има добър флокулиращ ефект и е лесен за обезводняване на утайките, но остатъците му, особено акриламидният мономер, са силен канцероген. Следователно е много важно да се търси неговият заместител. Хитозанът е добър подобрител на утайките, който спомага за образуването на мицели от бактерии в активната утайка, които могат да агломерират отрицателно заредени суспендирани вещества и органични вещества в разтвора и да подобрят ефективността на третирането на активната утайка. Проучванията показват, че композитният флокулант от полиалуминиев хлорид/хитозан не само има очевиден ефект при кондиционирането на утайките, но и в сравнение с използването на единичен PAC или хитозан, специфичното съпротивление на утайките първо достига ниска точка и скоростта на филтрация е по-висока. Той е бърз и е по-добър подобрител; Освен това се използват три вида карбоксиметилхитозан (N-карбоксиметилхитозан, N,O-карбоксиметилхитозан и O-карбоксиметилхитозан). Флокулантът е тестван върху обезводняването на утайките и е установено, че образуваните флокули са здрави и не се чупят лесно, което показва, че ефектът на флокуланта върху обезводняването на утайките е значително по-добър от този на обикновените флокуланти.
ХитозанХитозанът и неговите производни са богати на ресурси, естествени, нетоксични, разградими и едновременно с това притежават различни свойства. Те са екологични агенти за пречистване на вода. Неговата суровина, хитинът, е второто по големина естествено органично съединение на земята. Следователно, през последните години развитието на хитозана в пречистването на вода има очевиден импулс на растеж. Като естествен полимер, който превръща отпадъците в съкровища, хитозанът първоначално се прилага в много области, но производителността и приложението на местните продукти все още имат известна празнина в сравнение с други развити страни. С задълбочаването на изследванията върху хитозана и неговите производни, особено модифицирания хитозан с отлични синтетични свойства, той има все по-голяма приложна стойност. Изследването на технологията за приложение на хитозана в пречистването на вода и разработването на екологично чисти продукти от хитозанови производни с по-широк обхват на приложение ще има много широка пазарна стойност и перспективи за приложение.
Китозано, производители на хитозана, муа хитозан, разтворим хитозан, употреба на хитозана, цена на хитозана, селско стопанство на хитозана, цена на хитозана за кг, хитин хитозан, quitosano comprar, селскостопански продукти от хитозана, цена на хитозанов прах, добавка с хитозана, хитозан за пречистване на отпадъчни води, хитозанов олигозахарид, хитозан, разтворим във вода, хитин и хитозан, цена на хитозана в Пакистан, антимикробно средство на хитозана, разлика между хитинови и хитозан, цена на хитозанов прах, омрежване на хитозана, разтворимост на хитозана в етанол, продажба на хитозан Филипини, хитозан Тайланд, употреба на хитозана в селското стопанство, цена на хитозана за кг, предимства на хитозана, хитозан разтворител, вискозитет на хитозана, таблетки хитозан, хитозан, цена на хитозана, прах от хитозан, водоразтворим хитозан, разтворим хитозан, хитинов хитозан, приложения на хитозана, хитин. Каним ви да посетите нашата компания и фабрика, а в нашия шоурум са представени различни продукти и решения, които ще отговорят на вашите очаквания. Междувременно е удобно да посетите нашия уебсайт. Нашият търговски екип ще се постарае да ви предостави най-добрите услуги. Ако имате нужда от повече информация, моля не се колебайте да се свържете с нас.свържете се с насчрез имейл, факс или телефон.
Време на публикуване: 09.08.2022 г.