Dalam sistem pengolahan air konvensional, flokulan yang paling banyak digunakan adalah garam aluminium dan garam besi. Garam aluminium yang tersisa dalam air olahan akan membahayakan kesehatan manusia, dan garam besi yang tersisa akan memengaruhi warna air, dan lain sebagainya. Dalam sebagian besar pengolahan air limbah, sulit untuk mengatasi masalah pencemaran sekunder seperti jumlah lumpur yang besar dan kesulitan pembuangan lumpur. Oleh karena itu, mencari produk alami yang tidak menyebabkan pencemaran sekunder terhadap lingkungan untuk menggantikan flokulan garam aluminium dan garam besi merupakan kebutuhan untuk menerapkan strategi pembangunan berkelanjutan saat ini. Flokulan polimer alami telah menarik banyak perhatian di antara banyak flokulan karena sumber bahan bakunya yang melimpah, harga yang rendah, selektivitas yang baik, dosis yang kecil, aman dan tidak beracun, serta biodegradasi yang sempurna. Setelah beberapa dekade pengembangan, sejumlah besar flokulan polimer alami dengan sifat dan kegunaan yang berbeda telah muncul, di antaranya pati, lignin, kitosan, dan lem nabati yang saat ini banyak digunakan.
KitosanProperti
Kitosan adalah padatan amorf putih, tembus cahaya, berbentuk serpihan, tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam, yang merupakan produk deasetilasi dari kitin. Secara umum, kitosan dapat disebut kitosan ketika gugus N-asetil dalam kitin dihilangkan lebih dari 55%. Kitin adalah komponen utama eksoskeleton hewan dan serangga, dan merupakan senyawa organik alami terbesar kedua di bumi setelah selulosa. Sebagai flokulan, kitosan bersifat alami, tidak beracun, dan mudah terurai. Terdapat banyak gugus hidroksil, gugus amino, dan beberapa gugus N-asetilamino yang tersebar pada rantai makromolekul kitosan, yang dapat membentuk polielektrolit kationik dengan kepadatan muatan tinggi dalam larutan asam, dan juga dapat membentuk struktur seperti jaringan melalui ikatan hidrogen atau ikatan ionik. Molekul sangkar, sehingga mengkomplekskan dan menghilangkan banyak ion logam berat yang beracun dan berbahaya. Kitosan dan turunannya memiliki berbagai macam kegunaan, tidak hanya di bidang tekstil, percetakan dan pewarnaan, pembuatan kertas, kedokteran, makanan, industri kimia, biologi dan pertanian serta banyak bidang lainnya yang memiliki banyak nilai aplikasi, tetapi juga dalam pengolahan air, dapat digunakan sebagai adsorben, agen flokulasi, fungisida, penukar ion, pembuatan membran, dll. Kitosan telah disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS sebagai agen pemurnian untuk air minum karena keunggulan uniknya dalam aplikasi penyediaan air dan pengolahan air.
PenerapanKitosandalam Pengolahan Air
(1) Menghilangkan padatan tersuspensi dalam badan air. Dalam air alami, ia menjadi sistem koloid bermuatan negatif karena adanya bakteri lempung, dll. Sebagai polimer kationik rantai panjang, kitosan dapat memainkan fungsi ganda netralisasi listrik dan koagulasi serta adsorpsi dan jembatan, dan memiliki efek koagulasi yang kuat pada zat tersuspensi. Dibandingkan dengan tawas dan poliakrilamida tradisional sebagai flokulan, kitosan memiliki efek penjernihan yang lebih baik. RAVID dkk. mempelajari efek perlakuan flokulasi distribusi air kaolin tunggal ketika nilai pH kitosan adalah 5-9, dan menemukan bahwa flokulasi sangat dipengaruhi oleh nilai pH, dan nilai pH efektif untuk penghilangan kekeruhan adalah 7,0-7,5. Dengan flokulan 1 mg/L, tingkat penghilangan kekeruhan melebihi 90%, dan flok yang dihasilkan kasar dan cepat, dan total waktu sedimentasi flokulasi tidak melebihi 1 jam; Namun, ketika nilai pH menurun atau meningkat, efisiensi flokulasi menurun, menunjukkan bahwa hanya dalam rentang pH yang sangat sempit, kitosan dapat membentuk polimerisasi yang baik dengan partikel kaolin. Beberapa penelitian menemukan bahwa ketika suspensi bentonit yang telah diflokulasi diolah dengan kitosan, rentang nilai pH yang sesuai cukup luas. Oleh karena itu, ketika air keruh mengandung partikel yang mirip dengan kaolin, perlu menambahkan bentonit dalam jumlah yang tepat sebagai koagulan untuk meningkatkan polimerisasi.kitosanpada partikel-partikel tersebut. Kemudian, RAVID dkk. menemukan bahwa
Jika terdapat humus dalam suspensi kaolin atau titanium dioksida, maka mudah terjadi flokulasi dan pengendapan dengan kitosan, karena humus yang bermuatan negatif menempel pada permukaan partikel, dan humus memudahkan penyesuaian nilai pH. Kitosan tetap menunjukkan sifat flokulasi yang unggul untuk badan air alami dengan kekeruhan dan alkalinitas yang berbeda.
(2) Menghilangkan alga dan bakteri dari badan air. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa orang di luar negeri telah mulai mempelajari adsorpsi dan flokulasi kitosan pada sistem koloid biologis seperti alga dan bakteri. Kitosan memiliki efek penghilangan pada alga air tawar, yaitu Spirulina, alga Oscillator, Chlorella, dan alga biru-hijau. Studi menunjukkan bahwa untuk alga air tawar, penghilangan terbaik terjadi pada pH 7; untuk alga laut, pH lebih rendah. Dosis kitosan yang tepat bergantung pada konsentrasi alga di badan air. Semakin tinggi konsentrasi alga, semakin banyak dosis kitosan yang perlu ditambahkan, dan peningkatan dosis kitosan cenderung menyebabkan flokulasi dan pengendapan lebih cepat. Kekeruhan dapat mengukur penghilangan alga. Ketika nilai pH 7, 5 mg/Lkitosandapat menghilangkan 90% kekeruhan dalam air, dan semakin tinggi konsentrasi alga, semakin kasar partikel flok dan semakin baik kinerja sedimentasinya.
Pemeriksaan mikroskopis menunjukkan bahwa alga yang dihilangkan melalui flokulasi dan sedimentasi hanya menggumpal dan saling menempel, dan masih dalam keadaan utuh dan aktif. Karena kitosan tidak menyebabkan efek negatif pada spesies di dalam air, air yang diolah masih dapat digunakan untuk budidaya perairan tawar, tidak seperti flokulan sintetis lainnya untuk pengolahan air. Mekanisme penghilangan kitosan pada bakteri relatif rumit. Dengan mempelajari flokulasi Escherichia coli dengan kitosan, ditemukan bahwa mekanisme jembatan yang tidak seimbang adalah mekanisme utama dari sistem flokulasi, dan kitosan menghasilkan ikatan hidrogen pada sisa-sisa sel. Studi lain menunjukkan bahwa efisiensi flokulasi kitosan pada E. coli tidak hanya bergantung pada muatan dielektrik tetapi juga pada dimensi hidroliknya.
(3) Menghilangkan sisa aluminium dan memurnikan air minum. Garam aluminium dan flokulan polialuminium banyak digunakan dalam proses pengolahan air keran, tetapi penggunaan flokulan garam aluminium dapat menyebabkan peningkatan kandungan aluminium dalam air minum. Sisa aluminium dalam air minum merupakan bahaya serius bagi kesehatan manusia. Meskipun kitosan juga memiliki masalah residu air, karena merupakan aminopolisakarida alkali alami yang tidak beracun, residu tersebut tidak akan membahayakan tubuh manusia, dan dapat dihilangkan dalam proses pengolahan selanjutnya. Selain itu, penggunaan gabungan kitosan dan flokulan anorganik seperti polialuminium klorida dapat mengurangi kandungan sisa aluminium. Oleh karena itu, dalam pengolahan air minum, kitosan memiliki keunggulan yang tidak dapat digantikan oleh flokulan polimer organik sintetis lainnya.
Penerapan Kitosan dalam Pengolahan Air Limbah
(1) Hilangkan ion logam. Rantai molekul darikitosandan turunannya mengandung sejumlah besar gugus amino dan gugus hidroksil, sehingga memiliki efek pengkelat pada banyak ion logam, dan dapat secara efektif menyerap atau menangkap ion logam berat dalam larutan. Catherine A. Eiden dan penelitian lainnya telah menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi kitosan terhadap Pb2+ dan Cr3+ (dalam satuan kitosan) mencapai 0,2 mmol/g dan 0,25 mmol/g, masing-masing, dan memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat. Zhang Ting'an dkk. menggunakan kitosan yang dideasetilasi untuk menghilangkan tembaga dengan flokulasi. Hasilnya menunjukkan bahwa ketika nilai pH 8,0 dan konsentrasi massa ion tembaga dalam sampel air lebih rendah dari 100 mg/L, tingkat penghilangan tembaga lebih dari 99%; konsentrasi massa 400 mg/L, dan konsentrasi massa ion tembaga dalam cairan sisa masih memenuhi standar pembuangan air limbah nasional. Percobaan lain membuktikan bahwa ketika pH=5,0 dan waktu adsorpsi adalah 2 jam, tingkat penghilangan Ni2+ oleh kitosan dalam cairan limbah pelapisan nikel kimia adsorpsi dapat mencapai 72,25%.
(2) Mengolah air limbah dengan kandungan protein tinggi seperti air limbah makanan. Selama pengolahan makanan, air limbah yang mengandung banyak padatan tersuspensi dibuang. Molekul kitosan mengandung gugus amida, gugus amino, dan gugus hidroksil. Dengan protonasi gugus amino, ia menunjukkan peran polielektrolit kationik, yang tidak hanya memiliki efek pengkelat pada logam berat, tetapi juga dapat secara efektif menggumpalkan dan menyerap partikel halus bermuatan negatif dalam air. Kitin dan kitosan dapat membentuk kompleks melalui ikatan hidrogen dengan protein, asam amino, asam lemak, dll. Fang Zhimin dkk. menggunakankitosan, aluminium sulfat, besi sulfat, dan polipropilen ftalamida sebagai flokulan untuk memulihkan protein dari air limbah pengolahan makanan laut. Tingkat pemulihan protein yang tinggi dan transmisi cahaya air limbah dapat diperoleh. Karena kitosan sendiri tidak beracun dan tidak menimbulkan polusi sekunder, kitosan dapat digunakan untuk mendaur ulang zat-zat bermanfaat seperti protein dan pati dalam air limbah dari pabrik pengolahan makanan untuk diproses dan digunakan kembali, seperti ditambahkan ke pakan ternak.
(3) Pengolahan air limbah pencetakan dan pewarnaan. Air limbah pencetakan dan pewarnaan mengacu pada air limbah yang dikeluarkan dari kapas, wol, serat kimia, dan produk tekstil lainnya dalam proses pra-perlakuan, pewarnaan, pencetakan, dan penyelesaian. Biasanya mengandung garam, surfaktan organik, dan zat warna, dll., dengan komponen kompleks, kroma besar, dan COD tinggi, dan berkembang ke arah anti-oksidasi dan anti-biodegradasi, yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Kitosan mengandung gugus amino dan gugus hidroksil, dan memiliki efek adsorpsi yang kuat pada zat warna, termasuk: adsorpsi fisik, adsorpsi kimia, dan adsorpsi pertukaran ion, terutama melalui ikatan hidrogen, tarik-menarik elektrostatik, pertukaran ion, gaya van der Waals, interaksi hidrofobik, dll. Pada saat yang sama, struktur molekul kitosan mengandung sejumlah besar gugus amino primer, yang membentuk agen pengkelat polimer yang sangat baik melalui ikatan koordinasi, yang dapat menggumpalkan zat warna dalam air limbah, dan tidak beracun serta tidak menghasilkan polusi sekunder.
(4) Aplikasi dalam pengeringan lumpur. Saat ini, sebagian besar instalasi pengolahan air limbah perkotaan menggunakan poliakrilamida kationik untuk mengolah lumpur. Praktik menunjukkan bahwa agen ini memiliki efek flokulasi yang baik dan mudah untuk mengeringkan lumpur, tetapi residunya, terutama monomer akrilamida, merupakan karsinogen yang kuat. Oleh karena itu, mencari penggantinya merupakan pekerjaan yang sangat bermakna. Kitosan adalah pengkondisi lumpur yang baik, yang membantu membentuk misel bakteri lumpur aktif, yang dapat menggumpalkan zat tersuspensi bermuatan negatif dan bahan organik dalam larutan, dan meningkatkan efisiensi pengolahan proses lumpur aktif. Studi menunjukkan bahwa flokulan komposit polialuminium klorida/kitosan tidak hanya memiliki efek yang jelas dalam pengkondisian lumpur, tetapi juga dibandingkan dengan penggunaan PAC atau kitosan tunggal, resistensi spesifik lumpur pertama kali mencapai titik rendah, dan laju filtrasi lebih tinggi. Cepat dan merupakan pengkondisi yang lebih baik; Selain itu, tiga jenis karboksimetil kitosan (N-karboksimetil kitosan, N, O-karboksimetil kitosan dan O-karboksimetil kitosan) digunakan sebagai flokulan. Pengujian dilakukan pada kinerja pengeringan lumpur, dan ditemukan bahwa flok yang terbentuk kuat dan tidak mudah pecah, menunjukkan bahwa efek flokulan pada pengeringan lumpur secara signifikan lebih baik daripada flokulan biasa.
KitosanKitosan dan turunannya kaya akan sumber daya, alami, tidak beracun, mudah terurai, dan memiliki berbagai sifat sekaligus. Mereka merupakan agen pengolahan air yang ramah lingkungan. Bahan bakunya, kitin, adalah senyawa organik alami terbesar kedua di bumi. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan kitosan dalam pengolahan air memiliki momentum pertumbuhan yang jelas. Sebagai polimer alami yang mengubah limbah menjadi harta karun, kitosan telah diterapkan di banyak bidang, tetapi kinerja dan aplikasi produk domestik masih memiliki kesenjangan tertentu dibandingkan dengan negara-negara maju lainnya. Dengan semakin mendalamnya penelitian tentang kitosan dan turunannya, terutama kitosan yang dimodifikasi dengan sifat sintesis yang sangat baik, ia memiliki nilai aplikasi yang semakin besar. Menjelajahi teknologi aplikasi kitosan dalam pengolahan air dan mengembangkan produk turunan kitosan yang ramah lingkungan dengan jangkauan aplikasi yang lebih luas akan memiliki nilai pasar dan prospek aplikasi yang sangat luas.
Quitosano, produsen kitosan, beli kitosan, kitosan larut, kegunaan kitosan, harga kitosan, pertanian kitosan, harga kitosan per kg, kitin kitosan, membeli Quitosano, produk pertanian kitosan, harga bubuk kitosan, suplemen kitosan, kitosan untuk pengolahan air limbah, oligosakarida kitosan, kitosan larut dalam air, kitin dan kitosan, harga kitosan di Pakistan, antimikroba kitosan, perbedaan kitin dan kitosan, harga bubuk kitosan, pengikatan silang kitosan, kelarutan kitosan dalam etanol, kitosan untuk dijual di Filipina, kitosan di Thailand, kegunaan kitosan dalam pertanian, harga kitosan per kg, kitosan Manfaat, pelarut kitosan, viskositas kitosan, tablet kitosan, kitosan, harga kitosan, bubuk kitosan, kitosan larut air, kitosan larut, kitin kitosan, aplikasi kitosan, kitin. Kami mengundang Anda untuk mengunjungi perusahaan & pabrik kami dan ruang pamer kami menampilkan berbagai produk dan solusi yang akan memenuhi harapan Anda. Sementara itu, Anda juga dapat mengunjungi situs web kami. Staf penjualan kami akan berusaha sebaik mungkin untuk memberikan layanan terbaik kepada Anda. Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut, jangan ragu untuk menghubungi kami.Hubungi kamimelalui surel, faks, atau telepon.
Waktu posting: 09-Agustus-2022