Tratamento de augas residuais con quitosano

Nos sistemas convencionais de tratamento de auga, os floculantes máis empregados son os sales de aluminio e os sales de ferro. Os sales de aluminio que quedan na auga tratada poñen en perigo a saúde humana e os sales de ferro residuais afectan á cor da auga, etc.; na maioría dos casos, no tratamento de augas residuais é difícil superar os problemas de contaminación secundaria, como a gran cantidade de lodos e a difícil eliminación dos mesmos. Polo tanto, a busca dun produto natural que non cause contaminación secundaria ao medio ambiente para substituír os floculantes de sal de aluminio e sal de ferro é a necesidade de implementar estratexias de desenvolvemento sostible na actualidade. Os floculantes de polímeros naturais atraeron moita atención entre moitos floculantes debido ás súas abundantes fontes de materias primas, baixo prezo, boa selectividade, pequena dosificación, seguridade e non toxicidade, e biodegradación completa. Tras décadas de desenvolvemento, xurdiu un gran número de floculantes de polímeros naturais con diferentes propiedades e usos, entre os que se empregan amplamente o amidón, a lignina, a quitosana e a cola vexetal.

QuitosanoPropiedades

A quitosana é un sólido branco amorfo, translúcido e en escamas, insoluble en auga pero soluble en ácido, que é o produto de desacetilación da quitina. En xeral, a quitosana pódese denominar quitosana cando o grupo N-acetil da quitina se elimina en máis do 55 %. A quitina é o compoñente principal dos exoesqueletos de animais e insectos, e é o segundo composto orgánico natural máis grande da Terra despois da celulosa. Como floculante, a quitosana é natural, non tóxica e degradable. Hai moitos grupos hidroxilo, grupos amino e algúns grupos N-acetilamino distribuídos na cadea macromolecular da quitosana, que poden formar polielectrólitos catiónicos con alta densidade de carga en solucións ácidas e tamén poden formar estruturas en forma de rede mediante enlaces de hidróxeno ou enlaces iónicos. Enxaulan moléculas, complexando e eliminando así moitos ións de metais pesados ​​tóxicos e nocivos. A quitosana e os seus derivados teñen unha ampla gama de usos, non só en téxtiles, impresión e tinguidura, fabricación de papel, medicina, alimentación, industria química, bioloxía e agricultura e moitos outros campos con moitos valores de aplicación, senón tamén no tratamento da auga, podendo usarse como adsorbente, axentes de floculación, funxicidas, intercambiadores de ións, preparacións de membranas, etc. A quitosana foi aprobada pola Axencia de Protección Ambiental dos Estados Unidos como axente purificador para auga potable debido ás súas vantaxes únicas nas aplicacións de abastecemento de auga e tratamento da auga.

Aplicación deQuitosanoen Tratamento de Augas

(1) Eliminar os sólidos en suspensión na masa de auga. Na auga natural, convértese nun sistema coloide cargado negativamente debido á presenza de bacterias arxilosas, etc. Como polímero catiónico de cadea longa, a quitosana pode desempeñar a dobre función de neutralización eléctrica e coagulación e adsorción e ponte, e ten un forte efecto de coagulación sobre as substancias en suspensión. En comparación co alume e a poliacrilamida tradicionais como floculantes, a quitosana ten un mellor efecto clarificador. RAVID et al. estudaron o efecto do tratamento de floculación da distribución de auga con caolín único cando o valor de pH da quitosana era de 5-9, e descubriron que a floculación se vía moi afectada polo valor de pH, e o valor de pH efectivo da eliminación da turbidez era de 7,0-7,5. Con 1 mg/L de floculante, a taxa de eliminación da turbidez supera o 90 %, e os flocos producidos son grosos e rápidos, e o tempo total de sedimentación da floculación non supera 1 h; pero cando o valor do pH diminúe ou aumenta, a eficiencia da floculación diminúe, o que indica que só nun rango de pH moi estreito, a quitosana pode formar unha boa polimerización con partículas de caolín. Algúns estudos descubriron que cando a suspensión de bentonita floculada se trata con quitosana, o rango de valores de pH axeitado é amplo. Polo tanto, cando a auga turbia contén partículas similares ao caolín, é necesario engadir unha cantidade axeitada de bentonita como coagulante para mellorar a polimerización dequitosanonas partículas. Máis tarde, RAVID et al. descubriron que

Se hai humus na suspensión de caolín ou dióxido de titanio, é doado floculalo e precipitalo con quitosano, porque o humus cargado negativamente está adherido á superficie das partículas e o humus facilita o axuste do valor do pH. A quitosano aínda mostrou propiedades de floculación superiores para masas de auga naturais con diferente turbidez e alcalinidade.

(2) Eliminar as algas e as bacterias da masa de auga. Nos últimos anos, algunhas persoas no estranxeiro comezaron a estudar a adsorción e floculación da quitosana en sistemas coloidais biolóxicos como as algas e as bacterias. A quitosana ten un efecto de eliminación nas algas de auga doce, concretamente na espirulina, nas algas oscilantes, na clorela e nas algas verde-azuis. Os estudos demostraron que, para as algas de auga doce, a eliminación é mellor a un pH de 7; para as algas mariñas, o pH é máis baixo. A dosificación axeitada de quitosana depende da concentración de algas na masa de auga. Canto maior sexa a concentración de algas, maior será a dosificación de quitosana necesaria, e o aumento da dosificación de quitosana tende a causar floculación e precipitación máis rápidas. A turbidez pode medir a eliminación de algas. Cando o valor do pH é de 7, 5 mg/Lquitosanopode eliminar o 90 % da turbidez da auga e, canto maior sexa a concentración de algas, máis grosas serán as partículas dos flóculos e mellor será o rendemento de sedimentación.

O exame microscópico mostrou que as algas que se eliminaron por floculación e sedimentación só estaban agregadas e adheridas, e aínda se atopaban nun estado intacto e activo. Dado que a quitosana non causa ningún efecto negativo sobre as especies da auga, a auga tratada aínda se pode usar para a acuicultura de auga doce, a diferenza doutros floculantes sintéticos para o tratamento da auga. O mecanismo de eliminación da quitosana nas bacterias é relativamente complicado. Ao estudar a floculación de Escherichia coli con quitosana, chégase á conclusión de que o mecanismo de ponte desequilibrado é o principal mecanismo do sistema de floculación, e a quitosana produce pontes de hidróxeno nos restos celulares. Outro estudo mostrou que a eficiencia da floculación da quitosana de E. coli non só depende da cargabilidade do dieléctrico, senón tamén da súa dimensión hidráulica.

(3) Eliminar o aluminio residual e purificar a auga potable. Os sales de aluminio e os floculantes de polialuminio úsanse amplamente nos procesos de tratamento da auga da billa, pero o uso de floculantes de sales de aluminio pode levar a un aumento do contido de aluminio na auga potable. O aluminio residual na auga potable supón un grave perigo para a saúde humana. Aínda que a quitosana tamén ten o problema dos residuos de auga, debido a que é un aminopolisacárido alcalino natural non tóxico, o residuo non causará danos ao corpo humano e pódese eliminar no proceso de tratamento posterior. Ademais, o uso combinado de quitosana e floculantes inorgánicos como o cloruro de polialuminio pode reducir o contido de aluminio residual. Polo tanto, no tratamento da auga potable, a quitosana ten as vantaxes que outros floculantes de polímeros orgánicos sintéticos non poden substituír.

Aplicación da quitosana no tratamento de augas residuais

(1) Eliminar ións metálicos. A cadea molecular dequitosanoe os seus derivados conteñen un gran número de grupos amino e grupos hidroxilo, polo que teñen un efecto quelante sobre moitos ións metálicos e poden adsorber ou capturar eficazmente ións de metais pesados ​​na solución. Catherine A. Eiden e outros estudos demostraron que a capacidade de adsorción da quitosana a Pb2+ e Cr3+ (en unidade de quitosana) alcanza os 0,2 mmol/g e os 0,25 mmol/g, respectivamente, e ten unha forte capacidade de adsorción. Zhang Ting'an et al. utilizaron quitosana desacetilada para eliminar o cobre por floculación. Os resultados mostraron que cando o valor do pH era de 8,0 e a concentración en masa de ións de cobre na mostra de auga era inferior a 100 mg/L, a taxa de eliminación de cobre era superior ao 99 %; a concentración en masa é de 400 mg/L e a concentración en masa de ións de cobre no líquido residual aínda cumpre coa norma nacional de vertido de augas residuais. Outro experimento demostrou que cando o pH é de 5,0 e o tempo de adsorción é de 2 h, a taxa de eliminación de quitosano a Ni2+ no líquido residual de niquelado químico de adsorción pode alcanzar o 72,25 %.

(2) Tratar as augas residuais con alto contido en proteínas, como as augas residuais dos alimentos. Durante o procesamento de alimentos, vértense augas residuais que conteñen unha gran cantidade de sólidos en suspensión. A molécula de quitosano contén un grupo amida, un grupo amino e un grupo hidroxilo. Coa protonación do grupo amino, móstrase o papel do polielectrólito catiónico, que non só ten un efecto quelante sobre os metais pesados, senón que tamén pode flocular e adsorber eficazmente partículas finas cargadas negativamente na auga. A quitina e o quitosano poden formar complexos mediante enlaces de hidróxeno con proteínas, aminoácidos, ácidos graxos, etc. Fang Zhimin et al. utilizaronquitosano, sulfato de aluminio, sulfato férrico e ftalamida de polipropileno como floculantes para recuperar proteínas das augas residuais do procesamento de mariscos. Pódese obter unha alta taxa de recuperación de proteínas e transmitancia da luz dos efluentes. Debido a que a quitosana en si mesma non é tóxica e non ten contaminación secundaria, pódese usar para reciclar substancias útiles como proteínas e amidón nas augas residuais das plantas de procesamento de alimentos para o seu procesamento e reutilización, como engadir á alimentación animal.

(3) Tratamento de augas residuais de impresión e tinguidura. As augas residuais de impresión e tinguidura refírense ás augas residuais vertidas de algodón, la, fibra química e outros produtos téxtiles no proceso de pretratamento, tinguidura, impresión e acabado. Normalmente conteñen sales, surfactantes e colorantes orgánicos, etc., con compoñentes complexos, gran croma e alta COD, e desenvólvense na dirección da antioxidante e a antibiodegradación, o que é extremadamente prexudicial para a saúde humana e o medio ambiente. O quitosano contén grupos amino e grupos hidroxilo e ten un forte efecto de adsorción sobre os colorantes, incluíndo: adsorción física, adsorción química e adsorción por intercambio iónico, principalmente a través de enlaces de hidróxeno, atracción electrostática, intercambio iónico, forza de van der Waals, interacción hidrofóbica, etc. Ao mesmo tempo, a estrutura molecular do quitosano contén un gran número de grupos amino primarios, que forman un excelente axente quelante de polímeros a través de enlaces de coordinación, que poden aglutinar colorantes nas augas residuais, e non son tóxicos e non producen contaminación secundaria.

(4) Aplicación na deshidratación de lodos. Na actualidade, a gran maioría das plantas de tratamento de augas residuais urbanas empregan poliacrilamida catiónica para tratar os lodos. A práctica demostrou que este axente ten un bo efecto de floculación e é doado de deshidratar os lodos, pero os seus residuos, especialmente o monómero de acrilamida, son un forte carcinóxeno. Polo tanto, é un traballo moi significativo buscar o seu substituto. A quitosana é un bo acondicionador de lodos, que axuda a formar micelas de bacterias de lodos activados, que poden aglomerar materia en suspensión cargada negativamente e materia orgánica na solución e mellorar a eficiencia do tratamento do proceso de lodos activados. Os estudos demostraron que o floculante composto de cloruro de polialuminio/quitosana non só ten un efecto obvio no acondicionamento de lodos, senón que tamén, en comparación co uso dun único PAC ou quitosana, a resistencia específica dos lodos alcanza primeiro un punto baixo e a taxa de filtración é maior. É rápido e é un mellor acondicionador; Ademais, utilízanse tres tipos de carboximetilquitosano (N-carboximetilquitosano, N, O-carboximetilquitosano e O-carboximetilquitosano). O floculante probouse no rendemento de deshidratación dos lodos e descubriuse que os flóculos formados eran fortes e non eran fáciles de romper, o que indica que o efecto do floculante na deshidratación dos lodos era significativamente mellor que o dos floculantes ordinarios.

Quitosanoe os seus derivados son ricos en recursos, naturais, non tóxicos, degradables e teñen varias propiedades ao mesmo tempo. Son axentes de tratamento de augas verdes. A súa materia prima, a quitina, é o segundo composto orgánico natural máis grande da Terra. Polo tanto, nos últimos anos, o desenvolvemento da quitosana no tratamento de augas experimentou un evidente impulso de crecemento. Como polímero natural que converte os residuos en tesouros, a quitosana aplicouse inicialmente en moitos campos, pero o rendemento e a aplicación dos produtos nacionais aínda teñen unha certa diferenza en comparación con outros países avanzados. Coa profundación da investigación sobre a quitosana e os seus derivados, especialmente a quitosana modificada con excelentes propiedades de síntese, ten cada vez máis valor de aplicación. Explorar a tecnoloxía de aplicación da quitosana no tratamento de augas e desenvolver produtos respectuosos co medio ambiente a partir de derivados da quitosana cunha gama de aplicación máis ampla terá un valor de mercado e perspectivas de aplicación moi amplas.

Quitosano, fabricantes de quitosana, quitosana mua, quitosana soluble, usos da quitosana, prezo da quitosana, agricultura de quitosana, prezo da quitosana por kg, quitosana de quitina, comprar quitosano, produtos agrícolas de quitosana, prezo do po de quitosana, suplemento de quitosana, quitosana para tratamento de augas residuais, oligosacárido de quitosana, quitosana soluble en auga, quitina e quitosana, prezo da quitosana en Paquistán, antimicrobiano de quitosana, diferenza de quitina e quitosana, prezo do po de quitosana, reticulación de quitosana, solubilidade de quitosana en etanol, quitosana á venda en Filipinas, quitosana en Tailandia, usos da quitosana na agricultura, prezo da quitosana por kg, beneficios da quitosana, solvente de quitosana, viscosidade da quitosana, comprimidos de quitosana, quitosana, prezo da quitosana, po de quitosana, quitosana soluble en auga, quitosana soluble, quitina e quitosana, aplicacións da quitosana, quitina. varios produtos e solucións que satisfarán as súas expectativas. Mentres tanto, é conveniente que visite o noso sitio web. O noso persoal de vendas fará todo o posible para ofrecerlle os mellores servizos. Se precisa máis información, non dubide en contactar connosco.Contacta connoscopor correo electrónico, fax ou teléfono.