在最近的一项研究发表在杂志上亚博网站下载来自波兰,研究人员分析了淀粉的絮凝性能,壳聚糖,氧化衍生物用于水处理。
研究:使用壳聚糖和淀粉基过滤器反冲洗水处理絮凝剂。图片来源:Nazriamani / Shutterstock.com
与传统水处理系统问题
水净化是一个重要的步骤在生产过程中安全的饮用水,目前确定为一个关键科学问题。过滤是最常见的过程在传统的水处理系统中,但它会产生大量的过滤器反冲洗水系统(FBW)与胶体污染物洗滤床。减少废水生产、FBW普遍使用工艺流程处理,使用混凝和絮凝。
凝固现象中,胶体粒子沉积由于电解质的加入,如铝或铁化合物,形成较大的团聚体的过程称为絮凝。yabo214它们用于污水处理发展中定义良好的骨料,可以迅速解决的水,和这些技术有效地去除微粒悬浮在液体中。yabo214
ATR-FTIR光谱对壳聚糖(蓝色)和DCT(红色)。图片来源:Maćczak P et al .,材料亚博网站下载
在最近的一项研究中,研究人员polysaccharide-based絮凝剂如二醛合成壳聚糖(DCT)和醛淀粉(DST)和絮凝性能进行了测试。使用高碘酸盐产生的淀粉和壳聚糖衍生物,并获得衍生品的特点是各种测试。
方法
使用的材亚博网站下载料在当前研究壳聚糖,用玉米淀粉、醋酸、丙酮和高碘酸钠。水处理厂(WTP)在Kutno,波兰,用于采集水样本。氧化多糖有氯化水解polyaluminum被用作主要的混凝剂。
在这项研究中,研究人员选择八个常用的具有不同结构的聚丙烯酰胺絮凝剂。用高碘酸钠氧化生成醛衍生品的淀粉(DST)和壳聚糖(DCT) (NaIO4);DST和DCT用于过滤器反冲洗水处理。
此外,热重分析(TGA)、数字jar测试,扫描电子显微镜(SEM)分析,傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析进行。微生物的生化需氧量(BOD)是衡量使用透气性测定的方法来确定微生物的代谢活动。
扫描电镜图像的壳聚糖(一个)、二醛壳聚糖(b),玉米淀粉(c)、二醛淀粉,(d在不同的放大倍数)。图片来源:Maćczak P et al .,材料亚博网站下载
结果
红外光谱证实了样本的结构变化引起的氧化壳聚糖和玉米淀粉。
本机壳聚糖的SEM图像显示形状不规则的总量(20到200µm)和厚的形状相似,细长的树枝。此外,壳聚糖氧化导致明显的形态学变化,与规模较小的对象出现在DCT图像。
也观察到氧化引起的多糖形态变化和变化的物理化学性质,提高反应活性,和溶解度,降低高分子秩序和热稳定性。
TGA结果表明,分裂,伴随着低分子量产物的释放,是更有效的比未氧化的壳聚糖在DCT和DST (CT)和淀粉(ST)。此外,在DST热交联是无效的,100%体重发生,因为不完全分解。BOD测试表明,需氧量增加11和8次后14天的测试对壳聚糖和DCT,分别。
浊度和铁去除效率结果基于合成聚合物絮凝剂剂量显示所有测试人员在第一罐测试系列铁浓度和浊度降低90%以上。此外,研究结果显示,官能团执行絮凝机制中的一个重要的角色。
壳聚糖产生最佳结果由于大分子活性胺组和结合金属离子的能力。此外,壳聚糖的氨基团体的存在使其阳离子特性,支持的静电相互作用去除污染物。
此外,复杂的铁离子和其他带正电的杂质的反应与其余acetylamino CT和DCT和DST产生醛组。氢键的形成氢氧根在壳聚糖也影响聚合过程。此外,在多糖的情况下,特定的化学反应活性组之间的聚合物和污染物粒子也可能影响过程。
Jar测试chitozan-based絮凝剂在聚合物剂量(一个0.1),(b0.2),(c0.3),(d0.5),(e1.0),(f)0.2 mg / L + 1毫克3 +分别/ L (PAX XL10促凝剂。图片来源:Maćczak P et al .,材料亚博网站下载
结论
研究人员目前的研究证明了商业的成功替代基于合成聚合物絮凝剂与淀粉、壳聚糖、二醛衍生品。研究还表明最优CT, DCT,圣,DST剂量可用于污水处理。此外,未改性壳聚糖被确认为最有效的絮凝剂去除浊度和铁离子的水平商业聚丙烯酰胺絮凝剂。
研究人员建议的絮凝剂是便宜的,可以有效地用于水处理。因此,polysaccharide-based电传飞控有明显的潜在过滤的絮凝剂在废水处理。
源
Maćczak p;Kaczmarek h;Ziegler-Borowska m;Węgrzynowska-Drzymalska, k使用壳聚糖和淀粉基过滤器反冲洗水处理絮凝剂。亚博网站下载2022年,15,1056年。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/3/1056
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