تصفیه فاضلاب کیتوزان

در سیستم‌های تصفیه آب مرسوم، پرکاربردترین لخته‌سازها نمک‌های آلومینیوم و نمک‌های آهن هستند، نمک‌های آلومینیوم باقی‌مانده در آب تصفیه‌شده سلامت انسان را به خطر می‌اندازند و نمک‌های آهن باقیمانده بر رنگ آب و غیره تأثیر می‌گذارند؛ در بیشتر تصفیه فاضلاب، غلبه بر مشکلات آلودگی ثانویه مانند مقدار زیاد لجن و دفع دشوار لجن دشوار است. بنابراین، جستجوی یک محصول طبیعی که باعث آلودگی ثانویه محیط زیست نشود، برای جایگزینی لخته‌سازهای نمک آلومینیوم و نمک آهن، نیاز به اجرای استراتژی‌های توسعه پایدار امروزی است. لخته‌سازهای پلیمری طبیعی به دلیل منابع مواد اولیه فراوان، قیمت پایین، گزینش‌پذیری خوب، دوز کم، ایمنی و عدم سمیت و تجزیه‌پذیری کامل زیستی، توجه زیادی را در بین بسیاری از لخته‌سازها به خود جلب کرده‌اند. پس از دهه‌ها توسعه، تعداد زیادی از لخته‌سازهای پلیمری طبیعی با خواص و کاربردهای مختلف پدیدار شده‌اند که در میان آنها نشاسته، لیگنین، کیتوزان و چسب گیاهی در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کیتوزانخواص

کیتوزان یک جامد سفید آمورف، شفاف و پوسته پوسته است که در آب نامحلول اما در اسید محلول است و محصول داستیلاسیون کیتین می‌باشد. به طور کلی، کیتوزان را می‌توان زمانی کیتوزان نامید که گروه N-استیل در کیتین بیش از 55٪ حذف شود. کیتین جزء اصلی اسکلت خارجی حیوانات و حشرات است و پس از سلولز دومین ترکیب آلی طبیعی بزرگ روی زمین است. به عنوان یک لخته‌ساز، کیتوزان طبیعی، غیرسمی و قابل تجزیه است. گروه‌های هیدروکسیل، گروه‌های آمینه و برخی از گروه‌های N-استیل‌آمینو زیادی در زنجیره ماکرومولکولی کیتوزان توزیع شده‌اند که می‌توانند پلی‌الکترولیت‌های کاتیونی با چگالی بار بالا در محلول‌های اسیدی تشکیل دهند و همچنین می‌توانند از طریق پیوندهای هیدروژنی یا پیوندهای یونی ساختارهای شبکه‌ای مانند تشکیل دهند. مولکول‌های قفسی، در نتیجه با بسیاری از یون‌های فلزات سنگین سمی و مضر کمپلکس تشکیل داده و آنها را حذف می‌کنند. کیتوزان و مشتقات آن طیف وسیعی از کاربردها را دارند، نه تنها در نساجی، چاپ و رنگرزی، کاغذسازی، دارو، غذا، صنایع شیمیایی، زیست‌شناسی و کشاورزی و بسیاری از زمینه‌های دیگر دارای ارزش‌های کاربردی فراوانی هستند، بلکه در تصفیه آب نیز می‌توانند به عنوان جاذب، عوامل لخته‌سازی، قارچ‌کش‌ها، تبادل‌کننده‌های یونی، آماده‌سازی‌های غشایی و غیره مورد استفاده قرار گیرند. کیتوزان به دلیل مزایای منحصر به فرد خود در کاربردهای آبرسانی و تصفیه آب، توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده به عنوان یک عامل تصفیه آب آشامیدنی تأیید شده است.

کاربردکیتوزاندر تصفیه آب

(1) حذف جامدات معلق در آب. در آب طبیعی، به دلیل وجود باکتری‌های رسی و غیره، به یک سیستم کلوئیدی با بار منفی تبدیل می‌شود. کیتوزان به عنوان یک پلیمر کاتیونی با زنجیره بلند، می‌تواند عملکردهای دوگانه خنثی‌سازی الکتریکی و انعقاد و جذب و پل‌سازی را انجام دهد و اثر انعقادی قوی بر روی مواد معلق دارد. در مقایسه با آلوم و پلی‌اکریل‌آمید سنتی به عنوان لخته‌ساز، کیتوزان اثر شفاف‌سازی بهتری دارد. RAVID و همکارانش اثر لخته‌سازی توزیع آب کائولن تکی را هنگامی که مقدار pH کیتوزان 5-9 بود، بررسی کردند و دریافتند که لخته‌سازی به شدت تحت تأثیر مقدار pH قرار می‌گیرد و مقدار pH موثر حذف کدورت 7.0-7.5 بود. با 1 میلی‌گرم در لیتر لخته‌ساز، میزان حذف کدورت از 90٪ فراتر می‌رود و لخته‌های تولید شده درشت و سریع هستند و کل زمان رسوب لخته‌سازی از 1 ساعت تجاوز نمی‌کند. اما وقتی مقدار pH کاهش یا افزایش می‌یابد، راندمان لخته‌سازی کاهش می‌یابد، که نشان می‌دهد کیتوزان تنها در یک محدوده pH بسیار باریک می‌تواند پلیمریزاسیون خوبی با ذرات کائولن تشکیل دهد. برخی مطالعات نشان داده‌اند که وقتی سوسپانسیون بنتونیت لخته شده با کیتوزان تیمار می‌شود، محدوده pH مناسب وسیع است. بنابراین، هنگامی که آب کدر حاوی ذراتی مشابه کائولن است، لازم است مقدار مناسبی بنتونیت به عنوان منعقدکننده برای بهبود پلیمریزاسیون کائولن اضافه شود.کیتوزانروی ذرات. بعداً، RAVID و همکارانش دریافتند که

اگر در سوسپانسیون کائولن یا دی اکسید تیتانیوم، هوموس وجود داشته باشد، لخته سازی و رسوب گذاری آن با کیتوزان آسان است، زیرا هوموس با بار منفی به سطح ذرات متصل است و هوموس تنظیم مقدار pH را آسان می‌کند. کیتوزان همچنان خواص لخته سازی برتر را برای آب‌های طبیعی با کدورت و قلیائیت مختلف نشان داد.

(2) جلبک‌ها و باکتری‌ها را از آب حذف کنید. در سال‌های اخیر، برخی از افراد در خارج از کشور شروع به مطالعه جذب و لخته‌سازی کیتوزان بر روی سیستم‌های کلوئیدی بیولوژیکی مانند جلبک‌ها و باکتری‌ها کرده‌اند. کیتوزان بر جلبک‌های آب شیرین، یعنی اسپیرولینا، جلبک نوسانگر، کلرلا و جلبک‌های سبز-آبی، اثر حذف دارد. مطالعات نشان داده‌اند که برای جلبک‌های آب شیرین، حذف در pH 7 بهترین نتیجه را می‌دهد؛ برای جلبک‌های دریایی، pH پایین‌تر است. دوز مناسب کیتوزان به غلظت جلبک در آب بستگی دارد. هرچه غلظت جلبک بیشتر باشد، دوز بیشتری از کیتوزان باید اضافه شود و افزایش دوز کیتوزان باعث لخته‌سازی و رسوب سریع‌تر می‌شود. کدورت می‌تواند حذف جلبک را اندازه‌گیری کند. وقتی مقدار pH 7 باشد، 5 میلی‌گرم در لیترکیتوزانمی‌تواند ۹۰٪ کدورت آب را حذف کند و هرچه غلظت جلبک بیشتر باشد، ذرات لخته درشت‌تر و عملکرد رسوب‌گذاری بهتر می‌شود.

بررسی میکروسکوپی نشان داد که جلبک‌هایی که توسط لخته‌سازی و رسوب‌گذاری حذف شده‌اند، فقط تجمع یافته و به هم چسبیده‌اند و هنوز در حالت سالم و فعال هستند. از آنجایی که کیتوزان هیچ اثر منفی بر گونه‌های موجود در آب ندارد، برخلاف سایر لخته‌سازهای مصنوعی برای تصفیه آب، آب تصفیه شده همچنان می‌تواند برای آبزی‌پروری آب شیرین مورد استفاده قرار گیرد. مکانیسم حذف کیتوزان بر روی باکتری‌ها نسبتاً پیچیده است. با مطالعه لخته‌سازی اشریشیا کلی با کیتوزان، مشخص شد که مکانیسم پل‌سازی نامتعادل، مکانیسم اصلی سیستم لخته‌سازی است و کیتوزان پیوندهای هیدروژنی را روی بقایای سلولی ایجاد می‌کند. مطالعه دیگری نشان داد که راندمان لخته‌سازی کیتوزان بر روی E. coli نه تنها به بارپذیری دی‌الکتریک، بلکه به بعد هیدرولیکی آن نیز بستگی دارد.

(3) حذف آلومینیوم باقیمانده و تصفیه آب آشامیدنی. نمک‌های آلومینیوم و فلوکولانت‌های پلی‌آلومینیوم به طور گسترده در فرآیندهای تصفیه آب لوله‌کشی استفاده می‌شوند، اما استفاده از فلوکولانت‌های نمک آلومینیوم می‌تواند منجر به افزایش محتوای آلومینیوم در آب آشامیدنی شود. آلومینیوم باقیمانده در آب آشامیدنی یک خطر جدی برای سلامت انسان است. اگرچه کیتوزان نیز مشکل باقیمانده در آب را دارد، اما به دلیل اینکه یک آمینوپلی‌ساکارید قلیایی طبیعی غیرسمی است، این باقیمانده به بدن انسان آسیبی نمی‌رساند و می‌تواند در فرآیند تصفیه بعدی حذف شود. علاوه بر این، استفاده ترکیبی از کیتوزان و فلوکولانت‌های معدنی مانند پلی‌آلومینیوم کلراید می‌تواند محتوای آلومینیوم باقیمانده را کاهش دهد. بنابراین، در تصفیه آب آشامیدنی، کیتوزان مزایایی دارد که سایر فلوکولانت‌های پلیمری آلی مصنوعی نمی‌توانند جایگزین آن شوند.

کاربرد کیتوزان در تصفیه فاضلاب

(1) یون‌های فلزی را حذف کنید. زنجیره مولکولیکیتوزانو مشتقات آن حاوی تعداد زیادی گروه آمینو و گروه‌های هیدروکسیل است، بنابراین اثر کیلیت‌سازی بر روی بسیاری از یون‌های فلزی دارد و می‌تواند یون‌های فلزات سنگین را در محلول به طور مؤثر جذب یا به دام بیندازد. کاترین ای. ایدن و سایر مطالعات نشان داده‌اند که ظرفیت جذب کیتوزان برای Pb2+ و Cr3+ (در واحد کیتوزان) به ترتیب به 0.2 میلی‌مول بر گرم و 0.25 میلی‌مول بر گرم می‌رسد و ظرفیت جذب بالایی دارد. ژانگ تینگان و همکارانش از کیتوزان داستیله شده برای حذف مس از طریق لخته‌سازی استفاده کردند. نتایج نشان داد که وقتی مقدار pH 8.0 بود و غلظت جرمی یون‌های مس در نمونه آب کمتر از 100 میلی‌گرم بر لیتر بود، میزان حذف مس بیش از 99٪ بود. غلظت جرمی 400 میلی‌گرم بر لیتر است و غلظت جرمی یون‌های مس در مایع باقیمانده هنوز با استاندارد ملی تخلیه فاضلاب مطابقت دارد. آزمایش دیگری ثابت کرد که وقتی pH=5.0 و زمان جذب 2 ساعت باشد، میزان حذف کیتوزان به Ni2+ در مایع پسماند آبکاری نیکل با جذب شیمیایی می‌تواند به 72.25٪ برسد.

(2) تصفیه فاضلاب با محتوای پروتئین بالا مانند فاضلاب مواد غذایی. در طول فرآوری مواد غذایی، فاضلاب حاوی مقدار زیادی مواد جامد معلق تخلیه می‌شود. مولکول کیتوزان حاوی گروه آمید، گروه آمینو و گروه هیدروکسیل است. با پروتونه شدن گروه آمینو، نقش پلی الکترولیت کاتیونی را نشان می‌دهد که نه تنها اثر کلات کننده بر فلزات سنگین دارد، بلکه می‌تواند ذرات ریز با بار منفی را در آب به طور مؤثر لخته و جذب کند. کیتین و کیتوزان می‌توانند با پیوند هیدروژنی با پروتئین‌ها، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب و غیره کمپلکس تشکیل دهند. فانگ ژیمین و همکارانش استفاده کردندکیتوزان، سولفات آلومینیوم، سولفات فریک و پلی‌پروپیلن فتالامید به عنوان لخته‌ساز برای بازیابی پروتئین از فاضلاب فرآوری غذاهای دریایی. می‌توان به نرخ بالای بازیابی پروتئین و عبور نور از پساب دست یافت. از آنجا که کیتوزان به خودی خود غیرسمی است و هیچ آلودگی ثانویه‌ای ندارد، می‌توان از آن برای بازیافت مواد مفید مانند پروتئین و نشاسته در فاضلاب کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی برای فرآوری و استفاده مجدد، مانند افزودن به خوراک دام، استفاده کرد.

(3) تصفیه فاضلاب چاپ و رنگرزی. فاضلاب چاپ و رنگرزی به فاضلابی اطلاق می‌شود که از پنبه، پشم، الیاف شیمیایی و سایر محصولات نساجی در فرآیند پیش تصفیه، رنگرزی، چاپ و تکمیل تخلیه می‌شود. این فاضلاب معمولاً حاوی نمک‌ها، سورفکتانت‌های آلی و رنگ‌ها و غیره با اجزای پیچیده، کرومای بزرگ و COD بالا است و در جهت ضد اکسیداسیون و ضد تجزیه بیولوژیکی توسعه می‌یابد که برای سلامت انسان و محیط زیست بسیار مضر است. کیتوزان حاوی گروه‌های آمینه و گروه‌های هیدروکسیل است و اثر جذب قوی بر روی رنگ‌ها دارد، از جمله: جذب فیزیکی، جذب شیمیایی و جذب تبادل یونی، عمدتاً از طریق پیوند هیدروژنی، جاذبه الکترواستاتیک، تبادل یونی، نیروی واندروالس، برهمکنش آبگریز و غیره. در عین حال، ساختار مولکولی کیتوزان حاوی تعداد زیادی گروه آمینه اولیه است که از طریق پیوندهای هماهنگی، یک عامل کیلیت‌ساز پلیمری عالی تشکیل می‌دهند که می‌تواند رنگ‌ها را در فاضلاب آگلوتینه کند و غیرسمی است و آلودگی ثانویه ایجاد نمی‌کند.

(4) کاربرد در آبگیری لجن. در حال حاضر، اکثر تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری از پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی برای تصفیه لجن استفاده می‌کنند. تجربه نشان داده است که این عامل اثر لخته‌سازی خوبی دارد و به راحتی لجن را آبگیری می‌کند، اما باقیمانده آن، به ویژه مونومر آکریل‌آمید، یک ماده سرطان‌زای قوی است. بنابراین، جستجوی جایگزینی برای آن، کار بسیار معناداری است. کیتوزان یک ماده اصلاح‌کننده لجن خوب است که به تشکیل میسل‌های باکتری لجن فعال کمک می‌کند، که می‌توانند مواد معلق با بار منفی و مواد آلی موجود در محلول را جمع کنند و راندمان تصفیه فرآیند لجن فعال را بهبود بخشند. مطالعات نشان داده‌اند که لخته‌ساز کامپوزیت پلی‌آلومینیوم کلراید/کیتوزان نه تنها تأثیر آشکاری در تصفیه لجن دارد، بلکه در مقایسه با استفاده از یک PAC یا کیتوزان واحد، مقاومت ویژه لجن ابتدا به نقطه پایینی می‌رسد و سرعت فیلتراسیون بالاتر است. سریع است و اصلاح‌کننده بهتری است. علاوه بر این، از سه نوع کربوکسی متیل کیتوزان (N-کربوکسی متیل کیتوزان، N، O-کربوکسی متیل کیتوزان و O-کربوکسی متیل کیتوزان) به عنوان فلوکولانت استفاده شد. عملکرد آبگیری لجن بر روی فلوکولانت مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که فلوکولانت‌های تشکیل شده قوی بوده و به راحتی شکسته نمی‌شوند، که نشان می‌دهد تأثیر فلوکولانت بر آبگیری لجن به طور قابل توجهی بهتر از فلوکولانت‌های معمولی است.

کیتوزانو مشتقات آن سرشار از منابع، طبیعی، غیرسمی، تجزیه‌پذیر و در عین حال دارای خواص متنوعی هستند. آنها عوامل تصفیه آب سبز هستند. ماده اولیه آن، کیتین، دومین ترکیب آلی طبیعی بزرگ روی زمین است. بنابراین، در سال‌های اخیر، توسعه کیتوزان در تصفیه آب از شتاب رشد آشکاری برخوردار بوده است. کیتوزان به عنوان یک پلیمر طبیعی که زباله را به گنج تبدیل می‌کند، در ابتدا در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد داشته است، اما عملکرد و کاربرد محصولات داخلی هنوز در مقایسه با سایر کشورهای پیشرفته فاصله خاصی دارد. با تعمیق تحقیقات در مورد کیتوزان و مشتقات آن، به ویژه کیتوزان اصلاح شده با خواص سنتز عالی، ارزش کاربردی آن بیشتر و بیشتر می‌شود. بررسی فناوری کاربرد کیتوزان در تصفیه آب و توسعه محصولات سازگار با محیط زیست از مشتقات کیتوزان با طیف کاربردی وسیع‌تر، ارزش بازار و چشم‌انداز کاربردی بسیار گسترده‌ای خواهد داشت.

کیتوزانو، تولیدکنندگان کیتوزان، کیتوزان موآ، کیتوزان محلول، کاربردهای کیتوزان، قیمت کیتوزان، کشاورزی کیتوزان، قیمت هر کیلوگرم کیتوزان، کیتین کیتوزان، کیتوزان ترکیبی، محصولات کشاورزی کیتوزان، قیمت پودر کیتوزان، مکمل کیتوزان، کیتوزان برای تصفیه فاضلاب، الیگوساکارید کیتوزان، کیتوزان محلول در آب، کیتین و کیتوزان، قیمت کیتوزان در پاکستان، ضد میکروبی کیتوزان، تفاوت کیتوزان با کیتین، قیمت پودر کیتوزان، اتصال عرضی کیتوزان، حلالیت کیتوزان در اتانول، کیتوزان برای فروش در فیلیپین، کیتوزان تایلند، کاربردهای کیتوزان در کشاورزی، قیمت هر کیلوگرم کیتوزان، مزایای کیتوزان، کیتوزان حلال، ویسکوزیته کیتوزان، قرص کیتوزان، کیتوزان، قیمت کیتوزان، پودر کیتوزان، کیتوزان محلول در آب، کیتوزان محلول، کیتین، کیتوزان، کاربردهای کیتوزان، کیتین. از شما دعوت می‌کنیم از شرکت و کارخانه ما بازدید کنید و نمایشگاه ما محصولات و راه‌حل‌های متنوعی را که انتظارات شما را برآورده می‌کنند، به نمایش می‌گذارد. در همین حال، بازدید از وب‌سایت ما نیز خالی از لطف نیست. کارکنان فروش ما تمام تلاش خود را برای ارائه بهترین خدمات به شما خواهند کرد. در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر، لطفاً دریغ نکنید.با ما تماس بگیریداز طریق ایمیل، فکس یا تلفن.