翟曉峰
摘 要:殼聚糖絮凝劑在水處理中有一定的運用價值,本文針對該項技術在給水以及飲用水中的運用進行分析,并從環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和綜合建設角度,探討了殼聚糖絮凝劑的具體運用表現(xiàn),相關內容如下所述。
關鍵詞:殼聚糖絮凝劑;水處理;應用
目前,我國正大力提倡水資源污染管控,惡劣的水環(huán)境也讓人們開始重視廢水治理的各項工作。絮凝劑是廢水處理的關鍵技術方法,是目前運用最廣泛、經濟、簡單的水處理技術。借助絮凝技術可以及時清理污水中的懸浮微粒,讓其在沉降工程中發(fā)生相互碰撞,同時讓絮狀物逐漸變大,沉到底部。目前絮凝劑包括了無機、有機和復合三種。
1 簡述絮凝劑的發(fā)展和特點
無機絮凝劑是當前使用最為廣泛的絮凝劑,其容易受到環(huán)境的影響,如生成的絮凝劑容易破碎同時也會產生大量的活性污垢,經過處理后的廢水內部有較多的金屬離子;而有機絮凝劑雖然彌補了無機絮凝劑運用問題,但是在使用中還存在不易降解,對環(huán)境的影響大,易致癌等風險。
近年來,殼聚糖是一種新型的天然高分子絮凝劑,該物質來源廣泛,具有無毒害,價格低廉等特點,同時環(huán)境友好特定突出,容易生物降解。目前我國的不少學者都提倡將殼聚糖絮凝劑運用于各種水處理環(huán)境中。我國也積極探尋殼聚糖絮凝劑處理技術,提出了絮狀沉淀等技術。
2 分析殼聚糖絮凝劑的運用機理
殼聚糖以及其衍生物組成的絮凝劑的作用機理在于吸附架橋、基團反應效果等。
首先,分析電綜合作用,但殼聚糖進入酸性溶液后,殼聚糖上的氨基酸質子會發(fā)生變化,如殼聚糖表面帶電,和水中的膠粒負電荷發(fā)生作用,進而產生生物大分子絮狀物,整體也會綜合表面的一些電荷來降低zeta電位,膠體脫離后會形成較大的絮狀物,發(fā)生沉淀作用。
其次,分析吸附橋架作用,在吸附環(huán)節(jié)中,絮凝分子借助離子鍵、氫鍵等作用可以同時結合多個顆粒分子,實現(xiàn)“中間橋梁”的作用,這些顆粒連接后會形成一個穩(wěn)定的網狀結構從而沉淀下來。整體來看,殼聚糖絮凝作用效果和其本身的長鏈特性有直接關系,這也表示了架橋機理的特殊性,一般殼聚糖的粘稠度越大,受到黏度相對分子質量的影響也就會變大,而相對分子質量大一些的殼聚糖架橋作用的就更加顯著,整體的絮凝劑效果較為明顯。
最后,分析基團反應作用,絮凝劑的大分子活性基團會和被絮狀物的相應基團發(fā)生化學反應,整體可通過集成大分子而發(fā)生沉淀,其中分子中的氨基會直接和金屬離子發(fā)生反應形成螯合物。
整體而言,殼聚糖絮凝劑在水處理的運用范圍較廣,在實際的處理中,相關技術人員可結合水質的不同情況進行分析,結合絮凝的整體作用予以研究,保證共同機理作用的整體價值。
3 分析殼聚糖絮狀物在水處理的實際運用表現(xiàn)
3.1殼聚糖絮狀物在飲用水處理中的運用表現(xiàn)
因為殼聚糖的分子結構特殊,可以及時清除水中的懸浮物、有機物、顏色和氣味,同時降低水中的COD含量,減少消毒副產物產生;此外還能夠有效吸附去除飲用水中的重金屬和藻類物質,還可以清理掉無機絮凝劑處理后的氯離子,同時抑制水中的微生物繁殖和生長,兼具殺菌作用。
國外的專利報道稱,殼聚糖和膨潤土可按照一定的比例配合使用,及時清理掉飲用水中顆粒性位置,還可以消除飲用水的氣味,特殊顏色。
若在PH=7的環(huán)境中加入殼聚糖谷氨酸鹽可以保證色度清除率都在98%以上;將殼聚糖作為混凝劑,啟用量少而且可以減少消毒副產物產生,效果十分理想。
3.2殼聚糖絮凝劑在生活污水處理中的表現(xiàn)
在城市的生活污水處理中,殼聚糖和傳統(tǒng)的絮凝劑相比,其具有投入量少、沉降速度快以及清楚效率高等特點。研究表示,將甲殼素聯(lián)合45%的氫氧化鈉融合混合一小時,隨后溶解到千分之一的鹽酸溶液中,制成的融合可以有效處理廢水。從使用環(huán)境愛看,殼聚糖絮凝劑在酸性和堿性的環(huán)境下都有較好的絮凝能力,通過具體的實驗分析,將殼聚糖絮凝劑和硫酸鐵渾噩和,可以獲得強化復合的清理廢水效果,將香草醛改性殼聚糖聯(lián)合傳統(tǒng)活性物理處理技術,可保證沉降時間在60min內,濁度去除率可高達90%以上??梢?,殼聚糖作為一種天然的有機高分子絮凝劑,在城市的污水處理中應用效果十分理想。
3.3殼聚糖絮凝劑在工業(yè)廢水中的處理效果
在工業(yè)廢水處理中農,殼聚糖絮凝劑在印刷染布廢水、重金屬廢水和造紙廢水中的運用范圍較為理想。
印染廢水的特點在于色度大、水量多,內部的成分復雜,目前印染加工的10%-20%的燃料會直接排放到廢水中,若不及時處理就可能對環(huán)境造成直接污染。而殼聚糖中含有大量的氨基和羥基,對染料吸附性強,可通過靜電引力、離子交換等作用實現(xiàn)吸附作用。此外,殼聚糖分子上面有大量的伯氨基,可通過配位鍵結合等方式形成高分子螯合劑絮凝集廢水燃料,讓其及時脫色。
而食品廢水內部含有大量的有機物質和懸浮物,雖然內部的廢水沒有高危毒性風險,但是食品廢水會讓水體變得富營養(yǎng)化,會惡化水質。殼聚糖是一種高分子絮凝劑,可減少食品加工的固形物,而且殼聚糖本身無毒害,廢水回收的蛋白質和淀粉都可以二次加工循環(huán)使用。
高濃度的重金屬廢水需要先經過離子交換和化學沉淀。雖然經過常規(guī)的方法處理后,離子中的微量重金屬離子的濃度會發(fā)生變化,但是整體的危害卻不容小覷。天然高分子殼聚糖因為分子結構特殊,可通過氨基氮、羥基氧能和過渡金屬離子結合極強的配位作用而形成配位鍵,同時可以吸附和捕集溶液中的重金屬離子,清除掉水中的鉛、汞、鉻離子。
4 結語
綜上所述,殼聚糖絮凝劑在水處理中運用廣泛,可科學處理工業(yè)廢水和應用廢水,為了讓該物質積極發(fā)揮做大程度發(fā)揮其運用效益,相關學者要結合水質的實際情況和清理需求做好改性研究,最終積極應對多種復雜的水質問題。
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