У звичайних системах очищення води найпоширенішими флокулянтами є солі алюмінію та солі заліза. Солі алюмінію, що залишаються в очищеній воді, загрожують здоров'ю людини, а залишкові солі заліза впливають на колір води тощо. У більшості випадків очищення стічних вод важко подолати проблеми вторинного забруднення, такі як велика кількість осаду та складна утилізація осаду. Тому сьогодні для впровадження стратегій сталого розвитку необхідний пошук натурального продукту, який не спричиняє вторинного забруднення навколишнього середовища, щоб замінити флокулянти на основі солей алюмінію та солей заліза. Натуральні полімерні флокулянти привернули значну увагу багатьох флокулянтів завдяки своїм багатим джерелам сировини, низькій ціні, хорошій селективності, малому дозуванню, безпеці та нетоксичності, а також повному біорозкладу. Після десятиліть розробки з'явилася велика кількість натуральних полімерних флокулянтів з різними властивостями та застосуванням, серед яких зараз широко використовуються крохмаль, лігнін, хітозан та рослинний клей.
ХітозанВластивості
Хітозан — це біла аморфна, напівпрозора луската тверда речовина, нерозчинна у воді, але розчинна в кислоті, яка є продуктом деацетилювання хітину. Загалом, хітозан можна назвати хітозаном, коли N-ацетильна група в хітині видаляється більш ніж на 55%. Хітин є основним компонентом екзоскелетів тварин і комах і є другою за величиною природною органічною сполукою на Землі після целюлози. Як флокулянт, хітозан є природним, нетоксичним і біорозкладним. У макромолекулярному ланцюзі хітозану розподілено багато гідроксильних груп, аміногруп і деякі N-ацетиламіногрупи, які можуть утворювати катіонні поліелектроліти з високою щільністю заряду в кислих розчинах, а також можуть утворювати мережеподібні структури за допомогою водневих або іонних зв'язків. Молекули утворюють клітку, тим самим комплексуючи та видаляючи багато токсичних і шкідливих іонів важких металів. Хітозан та його похідні мають широкий спектр застосування не лише в текстильній, поліграфічній та фарбувальній промисловості, паперовому виробництві, медицині, харчовій, хімічній промисловості, біології та сільському господарстві, а також у багатьох інших галузях, що мають багато застосувань, але також у водоочищенні, можуть використовуватися як адсорбент, флокулятор, фунгіцид, іонообмінник, мембранний препарат тощо. Хітозан був схвалений Агентством з охорони навколишнього середовища США як очисний засіб для питної води завдяки своїм унікальним перевагам у водопостачанні та водоочищенні.
ЗастосуванняХітозану водоочищенні
(1) Видалення завислих твердих речовин у водоймі. У природній воді він перетворюється на негативно заряджену колоїдну систему завдяки наявності глинистих бактерій тощо. Як довголанцюговий катіонний полімер, хітозан може виконувати подвійну функцію: електричну нейтралізацію та коагуляцію, адсорбцію та утворення містків, а також має сильний коагуляційний ефект на завислі речовини. Порівняно з традиційними галунами та поліакриламідом як флокулянтами, хітозан має кращий освітлювальний ефект. RAVID та ін. вивчали вплив флокуляційної обробки води з одним каоліном, коли значення pH хітозану становило 5-9, і виявили, що на флокуляцію значно впливає значення pH, а ефективне значення pH для видалення каламутності становило 7,0-7,5. При концентрації флокулянта 1 мг/л швидкість видалення каламутності перевищує 90%, утворені флокуляти є грубими та швидкими, а загальний час осідання флокуляції не перевищує 1 години; але коли значення pH знижується або збільшується, ефективність флокуляції знижується, що вказує на те, що лише у дуже вузькому діапазоні pH хітозан може добре полімеризуватися з частинками каоліну. Деякі дослідження показали, що при обробці флокульованої бентонітової суспензії хітозаном відповідний діапазон значень pH є широким. Тому, коли каламутна вода містить частинки, подібні до каоліну, необхідно додати відповідну кількість бентоніту як коагулянту для покращення полімеризації.хітозанна частинках. Пізніше RAVID та ін. виявили, що
Якщо в суспензії каоліну або діоксиду титану є гумус, його легко флокулювати та осадити хітозаном, оскільки негативно заряджений гумус прикріплюється до поверхні частинок, і гумус дозволяє легко регулювати значення pH. Хітозан все ще демонструє чудові флокуляційні властивості для природних водойм з різною каламутністю та лужністю.
(2) Видалення водоростей та бактерій з водойми. В останні роки деякі закордонні дослідники почали вивчати адсорбцію та флокуляцію хітозану на біологічних колоїдних системах, таких як водорості та бактерії. Хітозан має ефект видалення прісноводних водоростей, а саме спіруліни, осциляторних водоростей, хлорели та синьо-зелених водоростей. Дослідження показали, що для прісноводних водоростей видалення найкраще відбувається при pH 7; для морських водоростей pH нижчий. Відповідне дозування хітозану залежить від концентрації водоростей у водоймі. Чим вища концентрація водоростей, тим більшу дозу хітозану потрібно додавати, і збільшення дози хітозану, як правило, призводить до швидшого флокуляції та осадження. Каламутність може бути показником видалення водоростей. При значенні pH 7,5 мг/лхітозанможе видалити 90% каламутності у воді, і чим вища концентрація водоростей, тим грубіші частинки флокул і тим краща седиментація.
Мікроскопічне дослідження показало, що водорості, видалені шляхом флокуляції та седиментації, лише агрегувалися та злиплися разом, залишаючись у неушкодженому та активному стані. Оскільки хітозан не спричиняє жодного негативного впливу на види у воді, очищену воду все ще можна використовувати для прісноводної аквакультури, на відміну від інших синтетичних флокулянтів для очищення води. Механізм видалення хітозану з бактерій є відносно складним. Вивчаючи флокуляцію Escherichia coli хітозаном, було виявлено, що незбалансований механізм утворення містків є основним механізмом системи флокуляції, а хітозан утворює водневі зв'язки на клітинних залишках. Інше дослідження показало, що ефективність флокуляції E. coli хітозаном залежить не лише від зарядженості діелектрика, але й від його гідравлічного розміру.
(3) Видалення залишків алюмінію та очищення питної води. Солі алюмінію та флокулянти поліалюмінію широко використовуються в процесах очищення водопровідної води, але використання флокулянтів на основі солей алюмінію може призвести до збільшення вмісту алюмінію в питній воді. Залишковий алюміній у питній воді становить серйозну небезпеку для здоров'я людини. Хоча хітозан також має проблему залишку у воді, оскільки це природний нетоксичний лужний амінополісахарид, залишок не завдасть шкоди організму людини і може бути видалений у подальшому процесі очищення. Крім того, спільне використання хітозану та неорганічних флокулянтів, таких як поліалюміній хлорид, може зменшити вміст залишкового алюмінію. Таким чином, хітозан має переваги, які інші синтетичні органічні полімерні флокулянти не можуть замінити.
Застосування хітозану в очищенні стічних вод
(1) Видалити іони металів. Молекулярний ланцюгхітозанта його похідні містять велику кількість аміногруп та гідроксильних груп, тому вони мають хелатну дію на багато іонів металів і можуть ефективно адсорбувати або захоплювати іони важких металів у розчині. Дослідження Кетрін А. Ейден та інші показали, що адсорбційна здатність хітозану до Pb2+ та Cr3+ (в одиницях хітозану) досягає 0,2 ммоль/г та 0,25 ммоль/г відповідно та має сильну адсорбційну здатність. Чжан Тін'ань та ін. використовували деацетильований хітозан для видалення міді шляхом флокуляції. Результати показали, що при значенні pH 8,0 та масовій концентрації іонів міді у зразку води нижче 100 мг/л швидкість видалення міді становила понад 99%; масова концентрація становила 400 мг/л, а масова концентрація іонів міді в залишковій рідині все ще відповідала національному стандарту скидання стічних вод. Інший експеримент довів, що при pH=5,0 та часі адсорбції 2 години швидкість видалення хітозану до Ni2+ у відходах адсорбційно-хімічного нікелювання може досягати 72,25%.
(2) Очищення стічних вод з високим вмістом білка, таких як харчові стічні води. Під час переробки харчових продуктів скидаються стічні води, що містять велику кількість зважених твердих речовин. Молекула хітозану містить амідну групу, аміногрупу та гідроксильну групу. Завдяки протонування аміногрупи він виконує роль катіонного поліелектроліту, який не тільки має хелатну дію на важкі метали, але й може ефективно флокулювати та адсорбувати негативно заряджені дрібні частинки у воді. Хітин та хітозан можуть утворювати комплекси шляхом водневих зв'язків з білками, амінокислотами, жирними кислотами тощо. Використовували Фан Чжімін та ін.хітозан, сульфат алюмінію, сульфат заліза та поліпропіленфталамід як флокулянти для відновлення білка зі стічних вод переробки морепродуктів. Це дозволяє досягти високого коефіцієнта відновлення білка та світлопропускання стічних вод. Оскільки хітозан сам по собі нетоксичний і не має вторинного забруднення, його можна використовувати для переробки корисних речовин, таких як білок і крохмаль, у стічних водах харчових заводів для подальшої переробки та повторного використання, наприклад, для додавання до корму для тварин.
(3) Очищення стічних вод від друку та фарбування. Стічні води від друку та фарбування – це стічні води, що скидаються з бавовни, вовни, хімічних волокон та інших текстильних виробів у процесі попередньої обробки, фарбування, друку та оздоблення. Вони зазвичай містять солі, органічні поверхнево-активні речовини та барвники тощо, зі складними компонентами, високою кольоровістю та високим ХСК, і розвиваються в напрямку антиокислення та антибіодеградації, що надзвичайно шкідливо для здоров'я людини та навколишнього середовища. Хітозан містить аміногрупи та гідроксильні групи та має сильний адсорбційний вплив на барвники, включаючи: фізичну адсорбцію, хімічну адсорбцію та іонообмінну адсорбцію, головним чином через водневі зв'язки, електростатичне притягання, іонний обмін, силу Ван-дер-Ваальса, гідрофобну взаємодію тощо. Водночас, молекулярна структура хітозану містить велику кількість первинних аміногруп, які утворюють чудовий полімерний хелатний агент через координаційні зв'язки, який може аглютинувати барвники у стічних водах, нетоксичний та не створює вторинного забруднення.
(4) Застосування для зневоднення осаду. Наразі переважна більшість міських очисних споруд використовує катіонний поліакриламід для обробки осаду. Практика показала, що цей агент має хороший флокуляційний ефект і легко зневоднює осаду, але його залишки, особливо мономер акриламіду, є сильним канцерогеном. Тому пошук його заміни є дуже актуальним. Хітозан є хорошим кондиціонером для осаду, який допомагає утворювати міцели бактерій активного мулу, які можуть агломерувати негативно заряджені суспензії та органічні речовини в розчині та підвищувати ефективність очищення активного мулу. Дослідження показали, що композитний флокулянт поліалюмінійхлорид/хітозан не тільки має очевидний ефект у кондиціонуванні осаду, але й порівняно з використанням одного PAC або хітозану, питомий опір осаду спочатку досягає низької точки, а швидкість фільтрації вища. Він працює швидко та є кращим кондиціонером; Крім того, як флокулянт використовуються три види карбоксиметилхітозану (N-карбоксиметилхітозан, N,O-карбоксиметилхітозан та O-карбоксиметилхітозан). Було протестовано здатність флокулянта до зневоднення осаду, і було виявлено, що утворені флокулянти були міцними та нелегко руйнувалися, що свідчить про значно кращий вплив флокулянту на зневоднення осаду, ніж у звичайних флокулянтів.
ХітозанХітозан, його похідні багаті на ресурси, натуральні, нетоксичні, біорозкладні та водночас мають різноманітні властивості. Вони є екологічно чистими засобами для очищення води. Його сировина, хітин, є другою за величиною природною органічною сполукою на Землі. Тому в останні роки розвиток хітозану для очищення води має очевидний імпульс зростання. Як природний полімер, який перетворює відходи на цінні товари, хітозан спочатку застосовувався в багатьох галузях, але його продуктивність та застосування все ще мають певний розрив у порівнянні з іншими розвиненими країнами. З поглибленням досліджень хітозану та його похідних, особливо модифікованого хітозану з чудовими синтетичними властивостями, він має дедалі більшу прикладну цінність. Дослідження технології застосування хітозану для очищення води та розробка екологічно чистих продуктів з похідних хітозану з ширшим спектром застосування матимуть дуже широку ринкову цінність та перспективи застосування.
Кітозано, виробники хітозану, хітозан MUA, розчинний хітозан, використання хітозану, ціна хітозану, сільське господарство хітозану, ціна хітозану за кг, хітин хітозан, покупка хітозану, сільськогосподарська продукція хітозану, ціна на порошок хітозану, добавка хітозану, хітозан для очищення стічних вод, олігосахарид хітозану, хітозан, розчинний у воді, хітин та хітозан, ціна хітозану в Пакистані, антимікробний засіб хітозану, різниця між хітином та хітозаном, ціна на порошок хітозану, зшивання хітозану, розчинність хітозану в етанолі, продаж хітозану на Філіппінах, хітозан Таїланд, використання хітозану в сільському господарстві, ціна хітозану за кг, переваги хітозану, хітозан розчинник, в'язкість хітозану, таблетки хітозану, хітозан, ціна хітозану, порошок хітозану, водорозчинний хітозан, розчинний хітозан, хітиновий хітозан, застосування хітозану, хітин. Запрошуємо вас відвідати нашу компанію та завод, а в нашому виставковому залі представлені різні продукти та рішення, які відповідатимуть вашим очікуванням. Тим часом ви можете зручно відвідати наш веб-сайт. Наші торгові представники зроблять усе можливе, щоб надати вам найкращі послуги. Якщо вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся звертатися.зв'яжіться з намиелектронною поштою, факсом або телефоном.
Час публікації: 09 серпня 2022 р.