Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chuẩn bị chất keo tụ cation chitosan-polyacrylamide và các thuộc tính của nó trong xử lý nước thải
Tóm tắt
Chitosan được chiết xuất từ vỏ cua đã được sử dụng để chuẩn bị polyme ghép trong dung dịch nước với acrylamide (AM) và methacrylatoethyl trimethyl ammonium chloride (DMC) làm nguyên liệu, và ceric ammonium nitrate (CAN) làm tác nhân khởi đầu. Khả năng keo tụ của polyme thu được (PCAD) đã được nghiên cứu trong các thí nghiệm xử lý nước thải. Các thuộc tính của nó được xác định dựa trên độ truyền sáng của nước thải sau khi keo tụ. Các hiệu ứng của nồng độ chitosan và DMC đối với khả năng keo tụ của PCAD đã được nghiên cứu. Các thí nghiệm keo tụ cũng được thực hiện dưới nhiều điều kiện pH khác nhau. Theo dữ liệu thí nghiệm, khả năng keo tụ có thể được cải thiện khi nồng độ chitosan giảm trong nguyên liệu ban đầu, nhưng tỷ lệ chuyển hóa monomer sẽ giảm rõ rệt. Khi nồng độ chitosan vượt quá 65%, các nhóm AM và DMC sẽ giảm trên mỗi phân tử chitosan. Do đó, khả năng keo tụ của PCAD rất kém. Tương tự, nồng độ cao của DMC sẽ dẫn đến tỷ lệ chuyển hóa monomer thấp và khả năng keo tụ cao. Các phân tử PCAD có nhiều nhóm DMC sẽ có nhiều điện tích dương hơn, điều này có lợi cho quá trình keo tụ. Tuy nhiên, tỷ lệ chuyển hóa monomer sẽ giảm khi nồng độ DMC tăng lên. Điều kiện thích hợp là nồng độ chitosan và DMC lần lượt là 65% và 15-20%. Dữ liệu thí nghiệm cho thấy PCAD có khả năng keo tụ tốt trong điều kiện axit yếu. Khả năng này sẽ bị giảm bởi điều kiện axit mạnh hoặc kiềm. Hiệu suất keo tụ tốt nhất đạt được ở pH 5,5 khi liều lượng PCAD là 8mg·L−1. So với polyme cation (copolymer của AM và DMC, PAD), PCAD cho thấy khả năng keo tụ tốt hơn ở điều kiện axit và trung tính, nhưng kém hơn ở điều kiện kiềm.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Cai, B. X., 1999. Development of porous beads chitosan resin from marine biology. Donghai Marine Science, 17(2): 39–42.
Chang J., Liu, W., Han, B., and Liu, B., 2008. The Evaluation on Biological Properties of Carboxymethyl-chitosan and Carboxymethyl-chitin. Journal of Ocean University of China, 7(4): 404–410.
Chu, Y. Y., and Sun, X. J., 2008. Study on the Treatment of Coke-oven Plant Wastewater with Chitosan-Acrylamide Flocculant. Pollution control technology, 20(2): 6–8.
Divakaran, R., and Sivasankara Pillai, V., 2002. Flocculation of river silt using chitosan. Water Research, 36(9): 2414–2418.
Feng, S., Xiang, B., Shao, J. Y., Li, Y. J., and Wang, F., 2005. Effects of modified chitosan on dewatering performance of sludge. Industrial Water and Wastewater, 36(4): 62–67.
Hebeish, A., Higazy, A., and El-Shafei, A., 2006. New sizing agents and flocculants derived from chitosan. Starch-Starke, 58(8): 401–410.
Knorr, D., 1984. Use of chitinous polymers in food: A challenge for food research and development. Food Technology, 38(1): 85–88.
Laue, C., and Hunkeler, D., 2006. Chitosan-graft-acrylamide polyelectrolytes: Synthesis, flocculation, and modeling. Journal of Applied Polymer Science, 102(1): 885–896.
Lin, J., Suo, Z. Q., Wang, G., and Liu, Y. P., 2005. Study on Modified Chito san Flocculant in Dyeing Wa stewater Treatment. Environmental Protection Science, 31(6): 16–18.
Liu, C., Tan, Y., Liu, C., Chen, X., and Yu, L., 2007. Preparations, Characterizations and Applications of Chitosanbased Nanoparticles. Journal of Ocean University of China, 6(3): 237–243. DOI 10.1007/s11802-007-0237-9.
Ma, X. P., and Shao, D. B., 1999. The synthesis and flocculating property of cationic polyacrylamides. Oilfield Chemistry, 16(1): 37–40.
Ma, Y. S., and Qiu, H. Y., 2007. Study of Selecting Proper Chitosan from Various Chitosan Sample as Wood Pulp Strengthening Agent. Heilongjiang Pulp and Paper, (1): 1–4.
Mahdavinia, G. R., Pourjavadi, A., and Zohuriaan-Mehr, M. J., 2008. Synthesis and properties of highly swelling PAAm/chitosan semi-IPN hydrogels, Macromolecular Symposia. 274(1): 171–176.
RMP, D. S., 2008. Poly (N-isopropylacrylamide) surface-grafted chitosan membranes as a new substrate for cell sheet engineering and manipulation. Biotechnology and Bioengineering, 101(6): 1321–1331.
Roberts, G., 1992. Chitin Chemistry, MacMillan Press, London. 350 pp.
Wang, F. H., Lei, W., Xia, M. Z., and Wang, F. Y., 2009. Flocculation Process in Suspension Medium of PAM by Reverse Microemulsion Polymerization. Environmental Science and Technology, 32(9): 45–48.
Wang, Y. F., Shi, B. Y., and Hui, R., 2007. Preparation of Dispersion Polymeric Cationic Polyacrylamide and Application as Flocculant on Bamboo Pulp Waste Water. Paper and Paper Making, 26(6): 69–73.
Zeng, X., and Ruckenstein, E., 1998. Cross-linked macroporous chitosan anion-exchange membranes for protein separations. Journal of Membrane Science, 148(2): 195–205.
Zhou, L., Xu, J., Song, Y., Gao, Y., and Chen, X., 2007. Preparation and in vitro Release Performance of Sustainedelease Captopril/Chitosangelatin Net-polymer Microspheres. Journal of Ocean University of China, 6(3): 249–254. DOI 10.1007/s11802-007-0249-5.