การบำบัดน้ำเสียไคโตซาน

ในระบบบำบัดน้ำแบบดั้งเดิม flocculants ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือเกลืออลูมิเนียมและเกลือเหล็กเกลืออลูมิเนียมที่เหลืออยู่ในน้ำที่ผ่านการบำบัดจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และเกลือเหล็กที่เหลือจะส่งผลกระทบต่อสีของน้ำ ฯลฯ ; ในการบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่เป็นการยากที่จะเอาชนะปัญหามลพิษที่สองเช่นกากตะกอนจำนวนมากและการกำจัดกากตะกอนที่ยากลำบาก ดังนั้นการค้นหาผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษระดับรองต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อแทนที่เกลืออลูมิเนียมและเกลือเกลือเหล็กเป็นความจำเป็นในการใช้กลยุทธ์การพัฒนาที่ยั่งยืนในปัจจุบัน พอลิเมอร์ธรรมชาติตกตะกอนได้รับความสนใจอย่างมากในหมู่คนโง่จำนวนมากเนื่องจากแหล่งวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์ราคาต่ำการเลือกที่ดีปริมาณขนาดเล็กความปลอดภัยและความเป็นพิษและการย่อยสลายทางชีวภาพที่สมบูรณ์ หลังจากการพัฒนามานานหลายทศวรรษมีการใช้พอลิเมอร์ตามธรรมชาติจำนวนมากที่มีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในหมู่ที่แป้งลิกนินไคโตซานและกาวผักจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

ไคโตซานคุณสมบัติ

ไคโตซานเป็นสีขาวอมตะสีขาวขูดแข็งโปร่งแสงไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในกรดซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ deacetylation ของไคติน โดยทั่วไปแล้วไคโตซานสามารถเรียกได้ว่าไคโตซานเมื่อกลุ่ม N-acetyl ในไคตินถูกลบออกมากกว่า 55% ไคตินเป็นองค์ประกอบหลักของโครงกระดูกภายนอกของสัตว์และแมลงและเป็นสารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติที่ใหญ่เป็นอันดับสองบนโลกหลังจากเซลลูโลส ในฐานะที่เป็นคนตกตะกอนไคโตซานเป็นธรรมชาติปลอดสารพิษและย่อยสลายได้ มีกลุ่มไฮดรอกซิลหลายกลุ่มกลุ่มอะมิโนและกลุ่ม N-acetylamino บางกลุ่มที่กระจายอยู่บนโซ่โมเลกุลของไคโตซานซึ่งสามารถสร้างโพลีอิเล็กโตรไลต์ประจุบวกที่มีความหนาแน่นประจุสูงในสารละลายที่เป็นกรดและยังสามารถสร้างโครงสร้างคล้ายเครือข่ายโดยใช้พันธะไฮโดรเจน โมเลกุลกรงซึ่งซับซ้อนและกำจัดไอออนโลหะหนักที่เป็นพิษและเป็นอันตรายจำนวนมาก ไคโตซานและอนุพันธ์ของมันมีการใช้งานที่หลากหลายไม่เพียง แต่ในสิ่งทอการพิมพ์และการย้อมสีการทำกระดาษยาอาหารอุตสาหกรรมเคมีชีววิทยาและการเกษตรและสาขาอื่น ๆ มีค่าการใช้งานมากมาย น้ำดื่มเนื่องจากข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการใช้น้ำประปาและการบำบัดน้ำ

การประยุกต์ไคโตซานในการบำบัดน้ำ

(1) กำจัดของแข็งแขวนลอยในน้ำ ในน้ำธรรมชาติมันจะกลายเป็นระบบคอลลอยด์ที่มีประจุลบเนื่องจากการมีอยู่ของแบคทีเรียดินเหนียว ฯลฯ ในฐานะพอลิเมอร์ประจุบวกสายโซ่ไคโตซานสามารถเล่นฟังก์ชั่นคู่ของการทำให้เป็นกลางไฟฟ้าและการแข็งตัวและการดูดซับ เมื่อเทียบกับสารส้มแบบดั้งเดิมและ polyacrylamide เป็น flocculants ไคโตซานมีผลกระทบที่ชัดเจนกว่า Ravid et al. ศึกษาผลของการรักษาด้วยการตกตะกอนของการกระจายน้ำดินขาวเดี่ยวเมื่อค่า pH ไคโตซานอยู่ที่ 5-9 และพบว่าการตกตะกอนได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH และค่า pH ที่มีประสิทธิภาพของการกำจัดความขุ่นคือ 7.0-7.5 1 มก./ลิตรตกตะกอนอัตราการกำจัดความขุ่นเกิน 90%และ flocs ที่ผลิตเป็นหยาบและเร็วและเวลาตกตะกอนการตกตะกอนทั้งหมดไม่เกิน 1 ชั่วโมง; แต่เมื่อค่า pH ลดลงหรือเพิ่มขึ้นประสิทธิภาพการตกตะกอนจะลดลงแสดงให้เห็นว่าเฉพาะในช่วง pH ที่แคบมากไคโตซานสามารถสร้างพอลิเมอร์ที่ดีกับอนุภาคดินขาว การศึกษาบางชิ้นพบว่าเมื่อการระงับเบนโทไนต์ flocculated ได้รับการรักษาด้วยไคโตซานช่วงค่า pH ที่เหมาะสมจะกว้าง ดังนั้นเมื่อน้ำขุ่นมีอนุภาคคล้ายกับดินขาวจำเป็นต้องเพิ่มเบนโทไนต์ในปริมาณที่เหมาะสมเป็นสารตกตะกอนเพื่อปรับปรุงการเกิดพอลิเมอไรเซชันของพอลิเมอไรเซชันไคโตซานบนอนุภาค ต่อมา Ravid และคณะ พบว่า

หากมีซากพืชในดินขาวหรือไททาเนียมไดออกไซด์แขวนลอยมันเป็นเรื่องง่ายที่จะตกตะกอนและตกตะกอนด้วยไคโตซานเนื่องจากฮิวมัสที่มีประจุลบติดอยู่กับพื้นผิวของอนุภาค ไคโตซานยังคงแสดงคุณสมบัติการตกตะกอนที่เหนือกว่าสำหรับแหล่งน้ำธรรมชาติที่มีความขุ่นและความเป็นด่างแตกต่างกัน

(2) กำจัดสาหร่ายและแบคทีเรียออกจากร่างกายน้ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาบางคนในต่างประเทศเริ่มศึกษาการดูดซับและการตกตะกอนของไคโตซานในระบบคอลลอยด์ชีวภาพเช่นสาหร่ายและแบคทีเรีย ไคโตซานมีผลต่อการกำจัดสาหร่ายน้ำจืด ได้แก่ สาหร่ายสาหร่ายออสซิลเลเตอร์, คลอเรลล่าและสาหร่ายสีน้ำเงิน-เขียว การศึกษาแสดงให้เห็นว่าสำหรับสาหร่ายน้ำจืดการกำจัดดีที่สุดที่ค่า pH 7; สำหรับสาหร่ายทะเลค่า pH ต่ำกว่า ปริมาณที่เหมาะสมของไคโตซานขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสาหร่ายในร่างกายน้ำ ยิ่งความเข้มข้นของสาหร่ายสูงขึ้นเท่าใดปริมาณของไคโตซานก็จะต้องเพิ่มขึ้นและการเพิ่มปริมาณของไคโตซานมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการตกตะกอนและการตกตะกอน เร็วขึ้น. ความขุ่นสามารถวัดการกำจัดสาหร่ายได้ เมื่อค่า pH คือ 7, 5 มก./ล.ไคโตซานสามารถลบ 90% ของความขุ่นในน้ำและความเข้มข้นของสาหร่ายที่สูงขึ้นอนุภาค floc และประสิทธิภาพการตกตะกอนที่ดีขึ้น

การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายที่ถูกกำจัดออกโดยการตกตะกอนและการตกตะกอนนั้นรวมอยู่ด้วยกันและยึดติดกันเท่านั้นและยังคงอยู่ในสภาพที่ไม่บุบสลายและกระตือรือร้น เนื่องจากไคโตซานไม่ก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบต่อสปีชีส์ในน้ำน้ำที่ผ่านการบำบัดยังสามารถใช้สำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำน้ำจืดซึ่งแตกต่างจากการสังเคราะห์สังเคราะห์อื่น ๆ สำหรับการบำบัดน้ำ กลไกการกำจัดไคโตซานในแบคทีเรียค่อนข้างซับซ้อน จากการศึกษาการตกตะกอนของ Escherichia coli กับไคโตซานพบว่ากลไกการเชื่อมต่อที่ไม่สมดุลเป็นกลไกหลักของระบบการตกตะกอนและไคโตซานผลิตพันธะไฮโดรเจนในการแยกเซลล์ การศึกษาอื่นแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพของการตกตะกอนไคโตซานของ E. coli ไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการชาร์จของอิเล็กทริกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมิติไฮดรอลิก

(3) กำจัดอลูมิเนียมที่เหลือและน้ำดื่มบริสุทธิ์ เกลืออลูมิเนียมและ polyaluminum flocculants มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการบำบัดน้ำประปา แต่การใช้สารตกตะกอนของอลูมิเนียมเกลือสามารถนำไปสู่ปริมาณอลูมิเนียมที่เพิ่มขึ้นในน้ำดื่ม อลูมิเนียมตกค้างในน้ำดื่มเป็นอันตรายร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ แม้ว่าไคโตซานยังมีปัญหาเกี่ยวกับน้ำที่ตกค้างเพราะมันเป็นอัลคาไลน์อะมิโนโพลีแซคคาไรด์ที่เป็นอัลคาไลน์ที่ไม่เป็นพิษ แต่สารตกค้างจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์และสามารถลบออกได้ในกระบวนการรักษาที่ตามมา นอกจากนี้การใช้ไคโตซานและอนินทรีย์รวมกันเช่น polyaluminum chloride สามารถลดเนื้อหาของอลูมิเนียมตกค้าง ดังนั้นในการบำบัดน้ำดื่มไคโตซานจึงมีข้อได้เปรียบที่การสังเคราะห์สารอินทรีย์พอลิเมอร์อื่น ๆ ไม่สามารถแทนที่ได้

การประยุกต์ใช้ไคโตซานในการบำบัดน้ำเสีย

(1) ลบไอออนโลหะ ห่วงโซ่โมเลกุลของไคโตซานและอนุพันธ์ของมันมีกลุ่มอะมิโนจำนวนมากและกลุ่มไฮดรอกซิลดังนั้นจึงมีผลกระทบคีเลตต่อไอออนโลหะจำนวนมากและสามารถดูดซับหรือจับไอออนโลหะหนักในสารละลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ Catherine A. Eiden และการศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการดูดซับของไคโตซานถึง PB2+ และ CR3+ (ในหน่วยไคโตซาน) สูงถึง 0.2 mmol/g และ 0.25 mmol/g ตามลำดับและมีความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่ง Zhang Ting'an และคณะ ใช้ chitosan deacetylated เพื่อกำจัดทองแดงโดยการตกตะกอน ผลการศึกษาพบว่าเมื่อค่า pH คือ 8.0 และความเข้มข้นของมวลของไอออนทองแดงในตัวอย่างน้ำต่ำกว่า 100 mg/L อัตราการกำจัดทองแดงสูงกว่า 99%; ความเข้มข้นของมวลคือ 400 มก./ล. และความเข้มข้นของมวลของไอออนทองแดงในของเหลวที่เหลือยังคงเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยน้ำเสียระดับชาติ การทดลองอื่นพิสูจน์แล้วว่าเมื่อ pH = 5.0 และเวลาการดูดซับคือ 2H อัตราการกำจัดไคโตซานเป็น NI2+ ในการดูดซับสารเคมีของเสียของเสียของเสียของเสียอาจถึง 72.25%

(2) บำบัดน้ำเสียที่มีปริมาณโปรตีนสูงเช่นน้ำเสียจากอาหาร ในระหว่างการแปรรูปอาหารน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยจำนวนมากถูกปล่อยออกมา โมเลกุลไคโตซานประกอบด้วยกลุ่มเอไมด์กลุ่มอะมิโนและกลุ่มไฮดรอกซิล ด้วยการโปรตอนของกลุ่มอะมิโนมันแสดงให้เห็นถึงบทบาทของประจุบวกประจุบวกซึ่งไม่เพียง แต่มีผลกระทบคีเลตต่อโลหะหนัก แต่ยังสามารถตกตะกอนได้อย่างมีประสิทธิภาพและดูดซับอนุภาคละเอียดที่มีประจุลบในน้ำ ไคตินและไคโตซานสามารถสร้างคอมเพล็กซ์โดยพันธะไฮโดรเจนกับโปรตีนกรดอะมิโนกรดไขมัน ฯลฯ Fang Zhimin และคณะ ใช้แล้วไคโตซาน, อลูมิเนียมซัลเฟต, เฟอร์ริกซัลเฟตและโพลีโพรพีลีน phthalamide เป็น flocculants เพื่อกู้คืนโปรตีนจากน้ำเสียจากการแปรรูปอาหารทะเล อัตราการกู้คืนโปรตีนสูงและการส่งผ่านแสงของน้ำทิ้งสามารถรับได้ เนื่องจากไคโตซานเองนั้นไม่เป็นพิษและไม่มีมลพิษรองจึงสามารถใช้ในการรีไซเคิลสารที่มีประโยชน์เช่นโปรตีนและแป้งในน้ำเสียจากโรงงานแปรรูปอาหารเพื่อการแปรรูปและนำกลับมาใช้ใหม่เช่นการเพิ่มอาหารสัตว์

(3) การบำบัดน้ำเสียการพิมพ์และย้อมสี การพิมพ์และการย้อมน้ำเสียหมายถึงน้ำเสียที่ปล่อยออกมาจากฝ้าย, ขนสัตว์, เส้นใยเคมีและผลิตภัณฑ์สิ่งทออื่น ๆ ในกระบวนการปรับสภาพการย้อมการพิมพ์และการตกแต่ง มันมักจะมีเกลือสารลดแรงตึงผิวอินทรีย์และสีย้อม ฯลฯ มีส่วนประกอบที่ซับซ้อนโครมาขนาดใหญ่และปลาค็อดสูง และพัฒนาไปในทิศทางของการต่อต้านการออกซิเดชั่นและต่อต้านการย่อยสลายทางชีวภาพซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ไคโตซานมีกลุ่มอะมิโนและกลุ่มไฮดรอกซิลและมีผลการดูดซับที่แข็งแกร่งต่อสีย้อมรวมถึง: การดูดซับทางกายภาพการดูดซับทางเคมีและการดูดซับการแลกเปลี่ยนไอออนส่วนใหญ่ผ่านพันธะไฮโดรเจน ในเวลาเดียวกันโครงสร้างโมเลกุลของไคโตซานมีกลุ่มอะมิโนหลักจำนวนมากซึ่งเป็นสารโพลีเมอร์ที่ยอดเยี่ยมผ่านพันธบัตรการประสานงานซึ่งสามารถรวมสีย้อมในน้ำเสียและไม่เป็นพิษและไม่ก่อให้เกิดมลพิษรอง

(4) แอปพลิเคชันในการแยกตะกอน ในปัจจุบันพืชบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่ใช้ polyacrylamide ประจุบวกเพื่อรักษากากตะกอน การปฏิบัติได้แสดงให้เห็นว่าตัวแทนนี้มีผลการตกตะกอนที่ดีและง่ายต่อการแยกตะกอน แต่สิ่งตกค้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งอะคริลาไมด์โมโนเมอร์เป็นสารก่อมะเร็งที่แข็งแกร่ง ดังนั้นจึงเป็นงานที่มีความหมายมากในการหาสิ่งทดแทน ไคโตซานเป็นครีมนวดดินกากตะกอนที่ดีซึ่งช่วยในการสร้างแบคทีเรียกากตะกอนที่เปิดใช้งานไมเซลล์ซึ่งสามารถรวมตัวกันเป็นสสารแขวนลอยและสารอินทรีย์ในสารละลายและปรับปรุงประสิทธิภาพการรักษาของกระบวนการกากตะกอนที่เปิดใช้งาน การศึกษาแสดงให้เห็นว่า polyaluminum คลอไรด์/ไคโตซานคอมโพสิตคอมโพสิตไม่เพียง แต่มีผลกระทบที่ชัดเจนในการปรับสภาพตะกอน แต่ยังเปรียบเทียบกับการใช้ PAC หรือไคโตซานเดี่ยว มันเร็วและเป็นครีมนวดผมที่ดีกว่า นอกจากนี้ carboxymethyl chitosan (n-carboxymethyl chitosan, n, o-carboxymethyl chitosan และ o-carboxymethyl chitosan) ถูกนำมาใช้ในการตกตะกอน ดีกว่าของ flocculants ธรรมดาอย่างมีนัยสำคัญ

ไคโตซานและอนุพันธ์ของมันอุดมไปด้วยทรัพยากรธรรมชาติปลอดสารพิษสามารถย่อยสลายได้และมีคุณสมบัติต่าง ๆ ในเวลาเดียวกัน พวกเขาเป็นตัวแทนบำบัดน้ำสีเขียว วัตถุดิบไคตินเป็นสารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติที่ใหญ่เป็นอันดับสองบนโลก ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการพัฒนาไคโตซานในการบำบัดน้ำจึงมีแรงผลักดันการเติบโตที่ชัดเจน ในฐานะพอลิเมอร์ธรรมชาติที่เปลี่ยนขยะให้เป็นสมบัติไคโตซานได้ถูกนำไปใช้ในหลาย ๆ ด้าน แต่ประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์ในประเทศยังคงมีช่องว่างบางอย่างเมื่อเทียบกับประเทศขั้นสูงอื่น ๆ ด้วยการวิจัยที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับไคโตซานและอนุพันธ์ของมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งไคโตซานที่ได้รับการดัดแปลงด้วยคุณสมบัติการสังเคราะห์ที่ยอดเยี่ยมจึงมีมูลค่าการใช้งานมากขึ้นเรื่อย ๆ การสำรวจเทคโนโลยีแอปพลิเคชันของไคโตซานในการบำบัดน้ำและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมของอนุพันธ์ไคโตซานที่มีช่วงแอปพลิเคชันที่กว้างขึ้นจะมีมูลค่าตลาดในวงกว้างและโอกาสในการใช้งาน

Quitosano， ผู้ผลิตไคโตซาน， Mua Chitosan， ไคโตซานที่ละลายน้ำได้， ไคโตซานใช้， ราคาของไคโตซาน， ไคโตซานเกษตร， ไคโตซาน การรักษา， Chitosan oligosaccharide， ไคโตซานละลายได้ในน้ำ， ไคตินและไคโตซาน， ไคโตซานราคาในปากีสถาน， ไคโตซาน antimicrobial， ไคตินไคติน ประเทศไทย， ไคโตซานใช้ในการเกษตร， ไคโตซานราคาต่อกิโลกรัม， ไคโตซานผลประโยชน์， ไคโตซานตัวทำละลาย， ความหนืดไคโตซาน， ไคโตซานเม็ดไคโตซาน， ไคโตซาน เยี่ยมชม บริษัท และโรงงานของเราและโชว์รูมของเราแสดงผลิตภัณฑ์และโซลูชั่นต่าง ๆ ที่จะตอบสนองความคาดหวังของคุณ ในขณะเดียวกันก็สะดวกในการเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา พนักงานขายของเราจะพยายามอย่างเต็มที่เพื่อให้บริการที่ดีที่สุดแก่คุณ หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเราผ่านอีเมลแฟกซ์หรือโทรศัพท์