Tratamiento de aguas residuales con quitosano

En los sistemas de tratamiento de agua convencionales, los floculantes más utilizados son las sales de aluminio y las sales de hierro, las sales de aluminio que quedan en el agua tratada pondrán en peligro la salud humana y las sales de hierro residuales afectarán el color del agua, etc.; en la mayoría de los tratamientos de aguas residuales, es difícil superar los problemas de contaminación secundaria, como la gran cantidad de lodos y la dificultad de eliminación de los mismos. Por lo tanto, buscar un producto natural que no cause contaminación secundaria al medio ambiente para reemplazar los floculantes de sales de aluminio y sales de hierro es la necesidad de implementar estrategias de desarrollo sostenible hoy en día. Los floculantes de polímeros naturales han atraído mucha atención entre muchos floculantes debido a sus abundantes fuentes de materia prima, bajo precio, buena selectividad, dosis pequeñas, seguridad y no toxicidad, y biodegradación completa. Tras décadas de desarrollo, han surgido una gran cantidad de floculantes poliméricos naturales con diferentes propiedades y usos, entre los que actualmente se utilizan ampliamente el almidón, la lignina, el quitosano y la cola vegetal.

quitosanoPropiedades

El quitosano es un sólido escamoso translúcido, amorfo y blanco, insoluble en agua pero soluble en ácido, que es el producto de desacetilación de la quitina. En términos generales, el quitosano puede denominarse quitosano cuando el grupo N-acetilo de la quitina se elimina en más del 55%. La quitina es el componente principal de los exoesqueletos de animales e insectos, y es el segundo compuesto orgánico natural más grande del planeta después de la celulosa. Como floculante, el quitosano es natural, no tóxico y degradable. Hay muchos grupos hidroxilo, grupos amino y algunos grupos N-acetilamino distribuidos en la cadena macromolecular del quitosano, que pueden formar polielectrolitos catiónicos con alta densidad de carga en soluciones ácidas, y también pueden formar estructuras en forma de red mediante enlaces de hidrógeno o iónicos. cautiverio. Enjaula las moléculas, complejando y eliminando muchos iones de metales pesados ​​tóxicos y dañinos. El quitosano y sus derivados tienen una amplia gama de usos, no solo en textiles, impresión y teñido, fabricación de papel, medicina, alimentos, industria química, biología y agricultura y muchos otros campos tienen muchos valores de aplicación, sino que también se pueden usar en el tratamiento de agua. como adsorbente, agentes de floculación, fungicidas, intercambiadores de iones, preparaciones de membranas, etc. El quitosano ha sido aprobado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. como agente purificador de agua potable debido a sus ventajas únicas en aplicaciones de suministro y tratamiento de agua.

Aplicación dequitosanoen Tratamiento de Agua

(1) Eliminar los sólidos suspendidos en el cuerpo de agua. En el agua natural, se convierte en un sistema coloide con carga negativa debido a la existencia de bacterias arcillosas, etc. Como polímero catiónico de cadena larga, el quitosano puede desempeñar la doble función de neutralización eléctrica, coagulación, adsorción y formación de puentes, y tiene una fuerte coagulación. efecto sobre sustancias en suspensión. En comparación con el alumbre y la poliacrilamida tradicionales como floculantes, el quitosano tiene un mejor efecto clarificante. RAVID y cols. Estudió el efecto del tratamiento de floculación de la distribución única de agua de caolín cuando el valor de pH del quitosano era de 5 a 9, y encontró que la floculación se vio muy afectada por el valor de pH, y el valor de pH efectivo de la eliminación de turbidez fue de 7,0 a 7,5. 1 mg/L de floculante, la tasa de eliminación de turbidez supera el 90%, los flóculos producidos son gruesos y rápidos, y el tiempo total de sedimentación de la floculación no supera 1 h; pero cuando el valor del pH disminuye o aumenta, la eficiencia de la floculación disminuye, lo que indica que sólo en un rango de pH muy estrecho, el quitosano puede formar una buena polimerización con partículas de caolín. Algunos estudios han encontrado que cuando la suspensión de bentonita floculada se trata con quitosano, el rango de valores de pH adecuado es amplio. Por tanto, cuando el agua turbia contiene partículas similares al caolín, es necesario añadir una cantidad adecuada de bentonita como coagulante para mejorar la polimerización delquitosanosobre las partículas. Posteriormente, RAVID et al. encontró que

Si hay humus en la suspensión de caolín o dióxido de titanio, es fácil flocularlo y precipitarlo con quitosano, porque el humus cargado negativamente está adherido a la superficie de las partículas y el humus facilita el ajuste del valor del pH. El quitosano aún mostró propiedades de floculación superiores para cuerpos de agua naturales con diferente turbiedad y alcalinidad.

(2) Eliminar algas y bacterias del cuerpo de agua. En los últimos años, algunas personas en el extranjero han comenzado a estudiar la adsorción y floculación del quitosano en sistemas coloides biológicos como algas y bacterias. El quitosano tiene un efecto de eliminación de las algas de agua dulce, a saber, la espirulina, las algas osciladoras, la clorella y las algas verdiazules. Los estudios han demostrado que para las algas de agua dulce, la mejor eliminación es con un pH de 7; para las algas marinas, el pH es más bajo. La dosis adecuada de quitosano depende de la concentración de algas en el cuerpo de agua. Cuanto mayor es la concentración de algas, más dosis de quitosano se necesita agregar, y el aumento de la dosis de quitosano tiende a causar floculación y precipitación. más rápido. La turbidez puede medir la eliminación de algas. Cuando el valor del pH es 7, 5 mg/LquitosanoPuede eliminar el 90% de la turbidez del agua y cuanto mayor sea la concentración de algas, más gruesas serán las partículas de flóculo y mejor será el rendimiento de sedimentación.

El examen microscópico mostró que las algas que se eliminaron mediante floculación y sedimentación solo estaban agregadas y adheridas y todavía estaban en un estado intacto y activo. Dado que el quitosano no causa ningún efecto negativo sobre las especies en el agua, el agua tratada aún puede usarse para la acuicultura de agua dulce, a diferencia de otros floculantes sintéticos para el tratamiento del agua. El mecanismo de eliminación del quitosano sobre las bacterias es relativamente complicado. Al estudiar la floculación de Escherichia coli con quitosano, se descubre que el mecanismo de puente desequilibrado es el mecanismo principal del sistema de floculación, y el quitosano produce enlaces de hidrógeno en los restos celulares. Otro estudio demostró que la eficiencia de la floculación de quitosano de E. coli depende no sólo de la capacidad de carga del dieléctrico sino también de su dimensión hidráulica.

(3) Eliminar el aluminio residual y purificar el agua potable. Las sales de aluminio y los floculantes de polialuminio se utilizan ampliamente en los procesos de tratamiento del agua del grifo, pero el uso de floculantes de sales de aluminio puede provocar un aumento del contenido de aluminio en el agua potable. El aluminio residual en el agua potable es un grave peligro para la salud humana. Aunque el quitosano también tiene el problema de los residuos de agua, debido a que es un aminopolisacárido alcalino natural no tóxico, el residuo no causará daño al cuerpo humano y puede eliminarse en el proceso de tratamiento posterior. Además, el uso combinado de quitosano y floculantes inorgánicos como el cloruro de polialuminio puede reducir el contenido de aluminio residual. Por lo tanto, en el tratamiento de agua potable, el quitosano tiene ventajas que otros floculantes de polímeros orgánicos sintéticos no pueden reemplazar.

Aplicación del quitosano en el tratamiento de aguas residuales.

(1) Eliminar los iones metálicos. La cadena molecular dequitosanoy sus derivados contienen una gran cantidad de grupos amino y grupos hidroxilo, por lo que tiene un efecto quelante sobre muchos iones metálicos y puede adsorber o capturar eficazmente iones de metales pesados ​​en la solución. Catherine A. Eiden y otros estudios han demostrado que la capacidad de adsorción del quitosano a Pb2+ y Cr3+ (en unidades de quitosano) alcanza 0,2 mmol/g y 0,25 mmol/g, respectivamente, y tiene una fuerte capacidad de adsorción. Zhang Ting'an et al. utilizaron quitosano desacetilado para eliminar el cobre mediante floculación. Los resultados mostraron que cuando el valor de pH era 8,0 y la concentración másica de iones de cobre en la muestra de agua era inferior a 100 mg/L, la tasa de eliminación de cobre era superior al 99%; La concentración másica es de 400 mg/L y la concentración másica de iones de cobre en el líquido residual aún cumple con el estándar nacional de descarga de aguas residuales. Otro experimento demostró que cuando el pH = 5,0 y el tiempo de adsorción era de 2 h, la tasa de eliminación de quitosano a Ni2+ en el líquido residual del niquelado químico de adsorción podía alcanzar el 72,25 %.

(2) Tratar las aguas residuales con alto contenido de proteínas, como las aguas residuales de alimentos. Durante el procesamiento de alimentos se vierten aguas residuales que contienen una gran cantidad de sólidos en suspensión. La molécula de quitosano contiene un grupo amida, un grupo amino y un grupo hidroxilo. Con la protonación del grupo amino, muestra el papel del polielectrolito catiónico, que no solo tiene un efecto quelante sobre los metales pesados, sino que también puede flocular y adsorber eficazmente partículas finas cargadas negativamente en agua. La quitina y el quitosano pueden formar complejos mediante enlaces de hidrógeno con proteínas, aminoácidos, ácidos grasos, etc. Fang Zhimin et al. usadoquitosano, sulfato de aluminio, sulfato férrico y ftalamida de polipropileno como floculantes para recuperar proteínas de las aguas residuales del procesamiento de mariscos. Se puede obtener una alta tasa de recuperación de proteínas y una alta transmitancia de luz del efluente. Debido a que el quitosano en sí no es tóxico y no tiene contaminación secundaria, puede usarse para reciclar sustancias útiles como proteínas y almidón en las aguas residuales de las plantas de procesamiento de alimentos para su procesamiento y reutilización, como agregarlas a los piensos como alimento para animales.

(3) Tratamiento de aguas residuales de estampación y teñido. Las aguas residuales de impresión y teñido se refieren a las aguas residuales vertidas del algodón, la lana, las fibras químicas y otros productos textiles en el proceso de pretratamiento, teñido, estampado y acabado. Suele contener sales, tensioactivos y colorantes orgánicos, etc., con componentes complejos, gran croma y alta DQO. Y evolucionar en la dirección de la antioxidación y la antibiodegradación, que es extremadamente perjudicial para la salud humana y el medio ambiente. El quitosano contiene grupos amino y grupos hidroxilo y tiene un fuerte efecto de adsorción sobre los tintes, que incluyen: adsorción física, adsorción química y adsorción por intercambio iónico, principalmente a través de enlaces de hidrógeno, atracción electrostática, intercambio iónico, fuerza de van der Waals, interacción hidrofóbica, etc. efecto. Al mismo tiempo, la estructura molecular del quitosano contiene una gran cantidad de grupos amino primarios, que forman un excelente agente quelante de polímeros a través de enlaces de coordinación, que puede aglutinar tintes en aguas residuales, no es tóxico y no produce contaminación secundaria.

(4) Aplicación en deshidratación de lodos. En la actualidad, la gran mayoría de depuradoras de aguas residuales urbanas utilizan poliacrilamida catiónica para tratar los lodos. La práctica ha demostrado que este agente tiene un buen efecto de floculación y es fácil de deshidratar los lodos, pero sus residuos, especialmente el monómero de acrilamida, son un fuerte carcinógeno. Por lo tanto, es un trabajo muy significativo buscar su reemplazo. El quitosano es un buen acondicionador de lodos, que ayuda a formar micelas de bacterias de lodos activados, que pueden aglomerar materia suspendida cargada negativamente y materia orgánica en la solución, y mejorar la eficiencia del tratamiento del proceso de lodos activados. Los estudios han demostrado que el floculante compuesto de cloruro de polialuminio/quitosano no solo tiene un efecto obvio en el acondicionamiento de lodos, sino que también, en comparación con el uso de un solo PAC o quitosano, la resistencia específica del lodo primero alcanza un punto bajo y la tasa de filtración es mayor. Es rápido y es un mejor acondicionador; Además, se utilizan tres tipos de carboximetilquitosano (N-carboximetilquitosano, N,O-carboximetilquitosano y O-carboximetilquitosano). Se probó el floculante en el rendimiento de deshidratación del lodo y se encontró que los flóculos formados eran fuerte y no fácil de romper, lo que indica que el efecto del floculante en la deshidratación de lodos fue significativamente mejor que el de los floculantes comunes.

quitosanoy sus derivados son ricos en recursos, naturales, no tóxicos, degradables y tienen diversas propiedades al mismo tiempo. Son agentes de tratamiento de aguas verdes. Su materia prima, la quitina, es el segundo compuesto orgánico natural más grande del planeta. Por lo tanto, en los últimos años, el desarrollo del quitosano en el tratamiento de agua tiene un impulso de crecimiento evidente. Como polímero natural que convierte los residuos en tesoros, el quitosano se ha aplicado inicialmente en muchos campos, pero el rendimiento y la aplicación de los productos nacionales todavía tienen una cierta brecha en comparación con otros países avanzados. Con la profundización de la investigación sobre el quitosano y sus derivados, especialmente el quitosano modificado con excelentes propiedades de síntesis, tiene cada vez más valor de aplicación. Explorar la tecnología de aplicación del quitosano en el tratamiento de agua y desarrollar productos de derivados del quitosano respetuosos con el medio ambiente con una gama de aplicaciones más amplia tendrá un valor de mercado y perspectivas de aplicación muy amplios.

Quitosano,fabricantes de quitosano,mua quitosano,quitosano soluble,usos del quitosano,precio del quitosano,agricultura de quitosano,precio del quitosano por kg,quitosano de quitina,quitosano comprar,productos agrícolas de quitosano,precio del polvo de quitosano,suplemento de quitosano,quitosano para el tratamiento de aguas residuales,oligosacárido de quitosano , quitosano soluble en agua , quitina y quitosano , precio del quitosano en Pakistán , antimicrobiano del quitosano , diferencia de quitosano en polvo , precio del quitosano en polvo , reticulación del quitosano , solubilidad del quitosano en etanol , quitosano para la venta en Filipinas , quitosano en Tailandia , usos del quitosano en agricultura , precio del quitosano por kg, beneficios del quitosano, disolvente del quitosano, viscosidad del quitosano, tabletas de quitosano, quitosano, precio del quitosano, polvo de quitosano, quitosano soluble en agua, quitosano soluble, quitosano de quitina, aplicaciones de quitosano, quitina. Le invitamos a visitar nuestra empresa, nuestra fábrica y nuestras exhibiciones en la sala de exposición. diversos productos y soluciones que satisfarán sus expectativas. Mientras tanto, es conveniente visitar nuestra web. Nuestro personal de ventas hará todo lo posible para brindarle los mejores servicios. Si necesita más información, no dude encontáctanosvía correo electrónico, fax o teléfono.