Abwasserbehandlung von Chitosan

In herkömmlichen Wasserbehandlungssystemen sind die am häufigsten verwendeten Flockungsmittel Aluminiumsalze und Eisensalze, die im behandelten Wasser verbleibenden Aluminiumsalze gefährden die menschliche Gesundheit, und die verbleibenden Eisensalze beeinflussen die Farbe des Wassers usw.; Bei der Abwasserbehandlung ist es schwierig, die sekundären Verschmutzungsprobleme wie eine große Menge Schlamm und die schwierige Entsorgung von Schlamm zu überwinden. Daher ist die Notwendigkeit der Umsetzung von Aluminiumsalz- und Eisensalz -Flockungsmitteln die Umsetzung von Aluminiumsalz- und Eisensalz -Flockungsmitteln, um ein natürliches Produkt zu suchen, das keine sekundäre Verschmutzung verursacht, die heute nachhaltige Strategien für nachhaltige Entwicklung umzusetzen. Natürliche Polymerflockern haben unter vielen Flockungsmitteln aufgrund ihrer reichlich vorhandenen Rohstoffquellen, einem niedrigen Preis, einer guten Selektivität, einer kleinen Dosierung, der Sicherheit und Nicht-Toxizität und des vollständigen biologischen Abbaues viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Nach Jahrzehnten der Entwicklung sind eine große Anzahl natürlicher Polymerflockern mit unterschiedlichen Eigenschaften und Verwendungen entstanden, darunter Stärke, Lignin, Chitosan und Gemüsekleber sind derzeit weit verbreitet.

ChitosanEigenschaften

Chitosan ist ein weißer amorpher, durchscheinender, schuppiger fester, unlöslicher Wasser, aber löslich in Säure, das das Deacetylierungsprodukt von Chitin ist. Im Allgemeinen kann Chitosan Chitosan genannt werden, wenn die N-Acetylgruppe in Chitin um mehr als 55%entfernt wird. Chitin ist die Hauptkomponente der Exoskeletten von Tieren und Insekten und die zweitgrößte natürliche organische Verbindung der Erde nach Cellulose. Als Flockungsmittel ist Chitosan natürlich, ungiftig und abbaubar. Es gibt viele Hydroxylgruppen, Aminogruppen und einige N-Acetylamino-Gruppen, die auf der makromolekularen Kette von Chitosan verteilt sind, die kationische Polyelektrolyte mit hoher Ladungsdichte in sauren Lösungen bilden können, und können auch netzwerkarme Strukturen bilden. Käfigmoleküle, wodurch viele giftige und schädliche Schwermetallionen komplexiert und entfernt werden. Chitosan und seine Derivate haben eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten, nicht nur in Textilen, Drucken und Färben, Papierherstellung, Medizin, Lebensmittel, chemische Industrie, Biologie und Landwirtschaft und viele andere Felder haben viele Anwendungswerte, aber auch in Wasserbehandlung können als Adsorbent, Flocculationsagenten, Fungizide, Ion -Achanger, Membranvorbereitungen, Membranvorbereitungen, Membranvorbereitungen, Membranvorbereitungen, Membranvorbereitungen. Reinigungsmittel für Trinkwasser aufgrund seiner einzigartigen Vorteile bei Wasserversorgungsanwendungen und Wasserbehandlung.

Anwendung vonChitosanin Wasseraufbereitung

(1) Entfernen Sie die hängenden Feststoffe im Wasserkörper. In natürlichen Wasser wird es aufgrund der Existenz von Tonbakterien usw. zu einem negativ geladenen Kolloidsystem. Als langkettiges kationisches Polymer kann Chitosan die doppelten Funktionen der elektrischen Neutralisation und Koagulation sowie Adsorption und Überbrückung spielen und eine starke Koagulationseffekte auf suspendierte Substanzen haben. Im Vergleich zu traditionellem Alaun und Polyacrylamid als Flockungsmittel hat Chitosan eine bessere klärende Wirkung. Ravid et al. untersuchte die Wirkung der Flockungsbehandlung von einzelnen Kaolin-Wasserverteilung, wenn der chitosanische pH-Wert 5-9 betrug, und stellte fest, dass die Flockung durch den pH-Wert stark beeinflusst wurde und der effektive pH-Wert der Trübungsentfernung 7,0-7,5 betrug. 1 mg/l Flockmittel, die Trübungsentfernungsrate übersteigt 90%und die produzierten Flocken sind grob und schnell, und die Gesamtflockungssedimentationszeit überschreitet 1H nicht; Wenn der pH -Wert jedoch abnimmt oder zunimmt, nimmt die Flockungseffizienz ab, was darauf hinweist, dass Chitosan nur in einem sehr engen pH -Bereich eine gute Polymerisation mit Kaolinpartikeln bilden kann. Einige Studien haben festgestellt, dass bei der Behandlung der flockigen Bentonitsuspension mit Chitosan der geeignete pH -Wertbereich breit ist. Wenn das turbiden Wasser, die Kaolin ähnlich sind, Partikel enthältChitosanauf den Partikeln. Später haben Ravid et al. fand das

Wenn es in der Kaolin- oder Titan -Dioxid -Suspension Humus gibt, ist es leicht zu flocken und mit Chitosan auszurüsten, da der negativ geladene Humus an der Oberfläche der Partikel gebunden ist und der Humus es leicht macht, den pH -Wert anzupassen. Chitosan zeigte immer noch überlegene Flockungseigenschaften für natürliche Gewässer mit unterschiedlicher Trübung und Alkalität.

(2) Algen und Bakterien aus dem Wasserkörper entfernen. In den letzten Jahren haben einige Menschen im Ausland begonnen, die Adsorption und Flockung von Chitosan an biologischen Kolloidsystemen wie Algen und Bakterien zu untersuchen. Chitosan hat einen Entfernungseffekt auf Süßwasseralgen, nämlich Spirulina, Oszillatoralgen, Chlorella und blaugrüne Algen. Studien haben gezeigt, dass für Süßwasseralgen die Entfernung bei einem pH -Wert von 7 am besten ist; Für Meeresalgen ist der pH -Wert niedriger. Die geeignete Dosierung von Chitosan hängt von der Konzentration von Algen im Wasserkörper ab. Je höher die Algenkonzentration, desto mehr Dosierung von Chitosan muss hinzugefügt werden, und die Erhöhung der Dosierung von Chitosan führt dazu, dass Flockung und Ausfällung verursacht werden. Schneller. Trübung kann die Entfernung von Algen messen. Wenn der pH -Wert 7 ist, 5 mg/lChitosanKann 90% der Trübung in Wasser entfernen, und je höher die Algenkonzentration, desto kohlter die Flockenpartikel und desto besser die Sedimentationsleistung.

Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass die Algen, die durch Flockung und Sedimentation entfernt wurden, nur aggregiert und zusammengehalten wurden und sich noch in einem intakten und aktiven Zustand befanden. Da Chitosan keine negativen Auswirkungen auf die Arten im Wasser hat, kann das behandelte Wasser im Gegensatz zu anderen synthetischen Flockern für die Wasserbehandlung immer noch für Süßwasseraquakultur verwendet werden. Der Entfernungsmechanismus von Chitosan auf Bakterien ist relativ kompliziert. Durch die Untersuchung der Flockung von Escherichia coli mit Chitosan wurde festgestellt, dass der unausgeglichene Überbrückungsmechanismus der Hauptmechanismus des Flockungssystems ist und Chitosan Wasserstoffbrückenbindungen an Zelltrümmern produziert. Eine andere Studie zeigte, dass die Effizienz der Chitosan -Flockung von E. coli nicht nur von der Ladbarkeit des Dielektrikums, sondern auch von seiner hydraulischen Dimension abhängt.

(3) Entfernen Sie das Restaluminium und reinigen Sie Trinkwasser. Aluminiumsalze und Polyaluminium -Flockungsmittel werden bei Leitungswasserbehandlungsprozessen weit verbreitet, aber die Verwendung von Aluminiumsalzflockern kann zu einem erhöhten Aluminiumgehalt in Trinkwasser führen. Das restliche Aluminium im Trinkwasser ist eine schwerwiegende Gefahr für die menschliche Gesundheit. Obwohl Chitosan auch das Problem des Wasserrestes hat, da es sich um ein natürliches ungiftiges alkalisches Aminopolysaccharid handelt, wird der Rückstand dem menschlichen Körper keinen Schaden zufügen und kann im anschließenden Behandlungsprozess entfernt werden. Darüber hinaus kann die kombinierte Verwendung von Chitosan- und anorganischen Flockern wie Polyaluminiumchlorid den Gehalt an Restaluminium verringern. Daher hat Chitosan in der Trinkwasserbehandlung die Vorteile, dass andere synthetische organische Polymerflockern nicht ersetzen können.

Anwendung von Chitosan bei der Abwasserbehandlung

(1) Metallionen entfernen. Die molekulare Kette vonChitosanund seine Derivate enthält eine große Anzahl von Aminogruppen und Hydroxylgruppen, sodass es auf viele Metallionen eine Chelatwirkung wirkt und wirksam schwere Metallionen in der Lösung adsorbieren oder erfassen kann. Catherine A. Eiden und andere Studien haben gezeigt, dass die Adsorptionskapazität von Chitosan an PB2+ und CR3+ (in der Einheit von Chitosan) 0,2 mmol/g und 0,25 mmol/g erreicht und eine starke Adsorptionskapazität aufweist. Zhang Ting'an et al. verwendete deacetyliertes Chitosan, um Kupfer durch Flockung zu entfernen. Die Ergebnisse zeigten, dass der pH -Wert 8,0 und die Massenkonzentration der Kupferionen in der Wasserprobe niedriger als 100 mg/l betrug, die Kupferentfernungsrate über 99%betrug; Die Massenkonzentration beträgt 400 mg/l, und die Massenkonzentration von Kupferionen in der Restflüssigkeit erfüllt immer noch den National Abwasserentladungsstandard. Ein weiteres Experiment hat gezeigt, dass der Entfernungsrate von Chitosan zu Ni2+ in der adsorptionchemischen Nickel -Plattierungsabfallflüssigkeit 72,25%erreichen könnte, wenn der pH = 5,0 und die adsorptionchemische Nickel -Plattierungsabfall -Nickel -Plattierungsabfälle 2H betrug.

(2) Behandeln Sie das Abwasser mit hohem Proteingehalt wie dem Abwasser mit Lebensmitteln. Während der Lebensmittelverarbeitung wird Abwasser, das eine große Menge an suspendierten Feststoffen enthält, entladen. Das Chitosan -Molekül enthält Amidgruppe, Aminogruppe und Hydroxylgruppe. Mit der Protonierung der Aminogruppe zeigt es die Rolle des kationischen Polyelektrolyten, der nicht nur eine Chelatwirkung auf Schwermetalle hat, sondern auch negativ geladene feine Partikel in Wasser effektiv flockend und adsorben kann. Chitin und Chitosan können Komplexe durch Wasserstoffbrückenbindung mit Proteinen, Aminosäuren, Fettsäuren usw. bilden. Fang Zhimin et al. gebrauchtChitosan, Aluminiumsulfat, Eisensulfat und Polypropylen -Phthalamid als Flockungsmittel, um Protein aus dem Abwasser mit Meeresfrüchten zu erholen. Eine hohe Proteinrate und Abwasser -Lichtübertragung können erhalten werden. Da Chitosan selbst nicht toxisch ist und keine sekundäre Verschmutzung aufweist, kann er verwendet werden, um nützliche Substanzen wie Protein und Stärke in Abwasser aus Lebensmittelverarbeitungsanlagen zur Verarbeitung und Wiederverwendung zu recyceln, z.

(3) Behandlung von Druck- und Färbenabwasser. Das Druck- und Färbenabwasser bezieht sich auf das aus Baumwoll-, Woll-, Chemiefaser- und anderen Textilprodukten abgeladene Abwasser, die vorbehandelt, färben, drucken und beendet sind. Es enthält normalerweise Salze, organische Tenside und Farbstoffe usw. mit komplexen Komponenten, großem Chroma und hohem Kabeljau. und entwickeln sich in Richtung Antioxidation und Anti-biologischer Abbau, was für die menschliche Gesundheit und die Umwelt äußerst schädlich ist. Chitosan enthält Aminogruppen und Hydroxylgruppen und hat einen starken Adsorptionseffekt auf Farbstoffe, einschließlich: physikalische Adsorption, chemische Adsorption und Ionenaustauschadsorption, hauptsächlich durch Wasserstoffbindung, elektrostatische Anziehung, Ionenaustausch, Van der Waals, Kraft, hydrophobe Wechselwirkung usw. Effekt. Gleichzeitig enthält die molekulare Struktur von Chitosan eine große Anzahl primärer Aminogruppen, die durch Koordinationsbindungen ein ausgezeichnetes Polymerchelitätsmittel bilden, das Farbstoffe im Abwasser agglutinieren kann und nicht toxisch ist und keine sekundäre Verschmutzung erzeugt.

(4) Anwendung in Schlammentwässerung. Gegenwärtig verwendet die überwiegende Mehrheit der städtischen Kläranlagen kationische Polyacrylamid zur Behandlung von Schlamm. Die Praxis hat gezeigt, dass dieser Mittel einen guten Flockungseffekt hat und leicht zu entlarven ist, aber sein Rückstand, insbesondere das Acrylamidmonomer, ist ein starkes Karzinogen. Daher ist es eine sehr sinnvolle Arbeit, um ihren Ersatz zu suchen. Chitosan ist ein guter Schlamm Conditioner, der dazu beiträgt, aktivierte Schlammbakterienmizellen zu bilden, die in der Lösung negativ geladene Suspendente und organische Substanz agglomerieren und die Behandlungseffizienz des aktivierten Schlammprozesses verbessern können. Studien haben gezeigt, dass das Polyaluminium -Chlorid/Chitosan -Verbundflockungsmittel nicht nur eine offensichtliche Wirkung auf die Schlammkonditionierung hat, sondern auch im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen PAC oder Chitosans, der schlammspezifische Widerstand erreicht zunächst einen niedrigen Punkt und die Filtrationsrate ist höher. Es ist schnell und ein besserer Conditioner; in addition, three kinds of carboxymethyl chitosan (N-carboxymethyl chitosan, N, O-carboxymethyl chitosan and O-carboxymethyl chitosan) are used as The flocculant was tested on the dewatering performance of the sludge, and it was found that the flocs formed were strong and not easy to break, indicating that the effect of the flocculant on sludge dewatering was significantly Besser als die von gewöhnlichen Flockern.

Chitosanund seine Derivate sind reich an Ressourcen, natürlich, ungiftig, abbaubar und haben gleichzeitig verschiedene Eigenschaften. Sie sind grüne Wasserbehandlungsmittel. Sein Rohstoff, Chitin, ist die zweitgrößte natürliche organische Verbindung der Erde. Daher hat die Entwicklung von Chitosan in der Wasseraufbereitung in den letzten Jahren eine offensichtliche Wachstumsdynamik. Als natürliches Polymer, das Abfall in Schatzmeister verwandelt, wurde Chitosan zunächst in vielen Bereichen angewendet, aber die Leistung und Anwendung von inländischen Produkten haben im Vergleich zu anderen fortgeschrittenen Ländern immer noch eine gewisse Lücke. Mit der Vertiefung der Forschung zu Chitosan und seinen Derivaten, insbesondere dem modifizierten Chitosan mit hervorragenden Syntheseeigenschaften, hat es immer mehr Anwendungswert. Die Untersuchung der Anwendungstechnologie von Chitosan in der Wasseraufbereitung und der Entwicklung umweltfreundlicher Produkte von Chitosan -Derivaten mit einer breiteren Anwendungsreichweite hat einen sehr breiten Marktwert und die Anwendungsaussichten.

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