Dalam sistem pengolahan air konvensional, flokulan yang paling banyak digunakan adalah garam aluminium dan garam besi, garam aluminium yang tertinggal dalam air yang diolah akan membahayakan kesehatan manusia, dan garam besi yang tersisa akan mempengaruhi warna air, dll.; dalam sebagian besar pengolahan air limbah, sulit untuk mengatasi masalah polusi sekunder seperti sejumlah besar lumpur dan pembuangan lumpur yang sulit. Oleh karena itu, mencari produk alami yang tidak menyebabkan polusi sekunder pada lingkungan untuk menggantikan flokulan garam aluminium dan garam besi adalah 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 rendah, selektivitas yang baik, dosis kecil, keamanan dan tidak beracun, dan biodegradasi lengkap. Setelah beberapa dekade pengembangan, sejumlah besar flokulan polimer alami dengan sifat dan kegunaan yang berbeda telah muncul, di antaranya pati, lignin, kitosan dan lem sayur yang saat ini banyak digunakan.
KitosanProperti
Kitosan adalah padatan putih, amorf, tembus cahaya, dan bersisik, tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam, yang merupakan produk deasetilasi kitin. Secara umum, kitosan dapat disebut kitosan ketika gugus N-asetil dalam kitin dihilangkan lebih dari 55%. Kitin adalah komponen utama rangka luar hewan dan serangga, dan merupakan senyawa organik alami terbesar kedua di bumi setelah selulosa. Sebagai flokulan, kitosan bersifat alami, tidak beracun, dan dapat terurai. Ada banyak gugus hidroksil, gugus amino, dan beberapa gugus N-asetilamino yang terdistribusi pada rantai makromolekul kitosan, yang dapat membentuk polielektrolit kationik dengan kerapatan 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 beserta turunannya memiliki berbagai macam kegunaan, tidak hanya di bidang tekstil, percetakan dan pewarnaan, pembuatan kertas, obat-obatan, makanan, industri kimia, biologi, dan pertanian serta masih banyak lagi bidang lainnya yang memiliki banyak nilai aplikasi, namun juga di bidang pengolahan air, dapat digunakan sebagai adsorben, agen flokulasi, fungisida, penukar ion, sediaan membran, dan lain sebagainya. Kitosan telah mendapat persetujuan dari Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat sebagai agen pemurni air minum karena keunggulannya yang unik dalam aplikasi penyediaan air dan pengolahan air.
AplikasiKitosandalam Pengolahan Air
(1) Menghilangkan padatan tersuspensi di badan air. Di air alami, ia menjadi sistem koloid bermuatan negatif karena keberadaan bakteri lempung, dll. Sebagai polimer kationik rantai panjang, kitosan dapat memainkan fungsi ganda netralisasi dan koagulasi listrik serta adsorpsi dan penjembatanan, dan memiliki efek koagulasi yang kuat pada zat tersuspensi. Dibandingkan dengan tawas dan poliakrilamida tradisional sebagai flokulan, kitosan memiliki efek klarifikasi 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 penghilangan kekeruhan adalah 7,0-7,5. Flokulan 1mg/L, laju penghilangan kekeruhan melebihi 90%, dan flok yang dihasilkan kasar dan cepat, dan total waktu sedimentasi flokulasi tidak melebihi 1 jam; tetapi ketika nilai pH menurun atau meningkat, efisiensi flokulasi menurun, menunjukkan bahwa hanya dalam kisaran pH yang sangat sempit, kitosan dapat membentuk polimerisasi yang baik dengan partikel kaolin. Beberapa penelitian telah menemukan bahwa ketika suspensi bentonit yang terflokulasi diperlakukan dengan kitosan, kisaran nilai pH yang sesuai lebar. Oleh karena itu, ketika air keruh mengandung partikel yang mirip dengan kaolin, perlu untuk menambahkan jumlah bentonit yang tepat sebagai koagulan untuk meningkatkan polimerisasikitosanpada partikel. Kemudian, RAVID et al. menemukan bahwa
Jika terdapat humus dalam suspensi kaolin atau titanium dioksida, maka mudah untuk menggumpalkan dan mengendapkannya dengan kitosan, karena humus yang bermuatan negatif menempel pada permukaan partikel, dan humus memudahkan pengaturan nilai pH. Kitosan tetap menunjukkan sifat penggumpalan yang unggul untuk badan air alami dengan tingkat 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 penyerapan 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. Penelitian telah menunjukkan bahwa untuk alga air tawar, penghilangan paling baik pada pH 7; untuk alga laut, pH lebih rendah. Dosis kitosan yang tepat tergantung 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 presipitasi. lebih cepat. Kekeruhan dapat mengukur penghilangan alga. Ketika nilai pH 7, 5mg/Lkitosandapat menghilangkan 90% kekeruhan dalam air, dan semakin tinggi konsentrasi alga, semakin kasar partikel flok dan semakin baik kinerja sedimentasi.
Pemeriksaan mikroskopis menunjukkan bahwa alga yang dihilangkan dengan flokulasi dan sedimentasi hanya teragregasi dan melekat satu sama lain, dan masih dalam keadaan utuh dan aktif. Karena kitosan tidak menyebabkan efek negatif apa pun pada spesies di dalam air, air yang diolah masih dapat digunakan untuk akuakultur air 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 penjembatan yang tidak seimbang merupakan mekanisme utama sistem flokulasi, dan kitosan menghasilkan ikatan hidrogen pada serpihan sel. Studi lain menunjukkan bahwa efisiensi flokulasi kitosan pada E. coli tidak hanya bergantung pada kemampuan pengisian dielektrik tetapi juga pada dimensi hidroliknya.
(3) Menghilangkan residu 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. Residu 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 residu aluminium. Oleh karena itu, dalam pengolahan air minum, kitosan memiliki keunggulan yang tidak dapat digantikan oleh flokulan polimer organik sintetis lainnya.
Aplikasi Kitosan dalam Pengolahan Air Limbah
(1) Menghilangkan ion logam. Rantai molekulkitosandan turunannya mengandung sejumlah besar gugus amino dan gugus hidroksil, sehingga memiliki efek khelasi pada banyak ion logam, dan dapat secara efektif menyerap atau menangkap ion logam berat dalam larutan. Catherine A. Eiden dan penelitian lain telah menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi kitosan terhadap Pb2+ dan Cr3+ (dalam satuan kitosan) masing-masing mencapai 0,2 mmol/g dan 0,25 mmol/g, dan memiliki kapasitas adsorpsi yang kuat. Zhang Ting'an dkk. menggunakan kitosan deasetilasi untuk menghilangkan tembaga dengan flokulasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika nilai pH 8,0 dan konsentrasi massa ion tembaga dalam sampel air lebih rendah dari 100 mg/L, laju penghilangan tembaga lebih dari 99%; Konsentrasi massa adalah 400mg/L, dan konsentrasi massa ion tembaga dalam cairan residu masih memenuhi standar pembuangan air limbah nasional. Percobaan lain membuktikan bahwa pada pH=5,0 dan waktu adsorpsi 2 jam, laju penyisihan kitosan terhadap Ni2+ dalam cairan limbah kimia pelapisan nikel adsorpsi dapat mencapai 72,25%.
(2) Mengolah air limbah dengan kandungan protein tinggi seperti air limbah makanan. Selama pengolahan makanan, air limbah yang mengandung sejumlah besar 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 khelasi 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 polipropilena ftalamida sebagai flokulan untuk memulihkan protein dari air limbah pengolahan makanan laut. Tingkat pemulihan protein dan transmisi cahaya limbah yang tinggi dapat diperoleh. Karena kitosan sendiri tidak beracun dan tidak memiliki 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 limbah air percetakan dan pewarnaan. Limbah air percetakan dan pewarnaan mengacu pada limbah air yang dibuang dari kapas, wol, serat kimia, dan produk tekstil lainnya dalam proses praperlakuan, pewarnaan, pencetakan, dan penyelesaian. Limbah air ini biasanya mengandung garam, surfaktan organik, dan pewarna, dll., dengan komponen yang 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 pewarna, termasuk: adsorpsi fisik, adsorpsi kimia, dan adsorpsi pertukaran ion, terutama melalui ikatan hidrogen, tarikan 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 khelasi polimer yang sangat baik melalui ikatan koordinasi, yang dapat mengaglutinasi pewarna dalam air limbah, dan tidak beracun serta tidak menghasilkan polusi sekunder.
(4) Aplikasi dalam pengeringan lumpur. Saat ini, sebagian besar instalasi pengolahan limbah perkotaan menggunakan poliakrilamida kationik untuk mengolah lumpur. Praktik telah 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, merupakan pekerjaan yang sangat berarti untuk mencari penggantinya. Kitosan adalah pengkondisi lumpur yang baik, yang membantu membentuk misel bakteri lumpur aktif, yang dapat mengaglomerasi materi tersuspensi bermuatan negatif dan materi organik dalam larutan, dan meningkatkan efisiensi pengolahan proses lumpur aktif. Penelitian telah menunjukkan bahwa flokulan komposit polialuminium klorida/kitosan tidak hanya memiliki efek yang jelas dalam pengkondisian lumpur, tetapi juga dibandingkan dengan penggunaan PAC tunggal atau kitosan, resistansi spesifik lumpur pertama-tama mencapai titik rendah, dan laju filtrasi lebih tinggi. Ini 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 diuji 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.
Kitosandan turunannya kaya akan sumber daya, alami, tidak beracun, mudah terurai, dan memiliki berbagai sifat pada saat yang sama. Mereka adalah agen pengolahan air hijau. 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 awalnya telah diterapkan di banyak bidang, tetapi kinerja dan aplikasi produk dalam negeri masih memiliki kesenjangan tertentu dibandingkan dengan negara-negara maju lainnya. Dengan pendalaman penelitian tentang kitosan dan turunannya, terutama kitosan yang dimodifikasi dengan sifat sintesis yang sangat baik, ia memiliki nilai aplikasi yang semakin banyak. 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 chitosan，mua chitosan，chitosan yang dapat larut，kegunaan chitosan，harga chitosan，pertanian chitosan，harga chitosan per kg，chitin chitosan，quitosano comprar，produk pertanian chitosan，harga bubuk chitosan，suplemen chitosan，chitosan untuk pengolahan air limbah，chitosan oligosakarida，chitosan yang dapat larut dalam air，chitin dan chitosan，harga chitosan di pakistan，chitosan antimikroba，perbedaan chitin chitosan，harga bubuk chitosan，ikatan silang chitosan，kelarutan chitosan dalam etanol，chitosan untuk dijual di filipina，chitosan thailand，kegunaan chitosan dalam pertanian，harga chitosan per kg，chitosan manfaat，pelarut chitosan，viskositas chitosan，tablet chitosan, Chitosan，harga chitosan，bubuk chitosan，chitosan yang larut dalam air，chitosan yang larut，chitin chitosan，aplikasi chitosan, Chitin, Kami menyambut Anda untuk mengunjungi perusahaan & pabrik kami dan ruang pamer kami menampilkan berbagai produk dan solusi yang akan memenuhi harapan Anda. Sementara itu, akan lebih mudah untuk mengunjungi situs web kami. Staf penjualan kami akan mencoba yang terbaik untuk menyediakan Anda dengan layanan terbaik. Jika Anda memerlukan informasi lebih lanjut, jangan ragu untukHubungi kamimelalui E-mail, faks atau telepon.
Waktu posting: 09-08-2022