Ứng dụng Chitosan xử lý kim loại nặng trong nước

Việc sử dụng vật liệu tự nhiên để xử lý nước thải ô nhiễm với chất hấp thụ sinh học rẻ hơn, thân thiện và hiệu quả hơn. Chitosan có đặc tính lý hóa cho phép sử dụng cho nhiều môi trường khác nhau, đặc biệt trong XLNT.

Cấu trúc và đặc tính của chitosan

• Chitosan là polyme, không tan trong nước hoặc dung môi hữu cơ chất tạo màng sinh học có chiết xuất từ động vật có vỏ.
• Chitosan có đặc tính kỵ nước, khả năng phân hủy sinh học, không độc khiến nó trở thành vật liệu hấp phụ hiệu quả để loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải.
• Nó làm chất kết tụ/chất đông tụ các tạp chất ô nhiễm trong xử lý nước thải công nghiệp. Chitosan là một trong những chất tạo màng sinh học hứa hẹn trở thành phương pháp phổ biến trong XLNT và đông tụ chất ô nhiễm khác nhau.
• Chitosan sử dụng để loại bỏ thuốc nhuộm, chất hữu cơ, kim loại nặng trong nhiều nguồn thải khác nhau.

Hấp phụ kim loại nặng

Xử lý nước thải kim loại bao gồm các quá trình lý – hóa như kết tủa, hấp phụ, oxy hóa, đông tụ, keo tụ và lọc màng. Hấp phụ được chứng minh là phương pháp tuyệt vời để XLNT với chi phí thấp, hiệu quả và tỷ lệ loại bỏ kim loại nặng cao. Gần đây mọi người chú trọng đến các chất tạo màng sinh học như chất hấp phụ sinh học.

Các chất hấp phụ có nguồn gốc từ hữu cơ, sinh học, zeolite cacbon hoạt tính, chất hấp phụ (phụ phẩm công nghiệp, nông nghiệp, sinh khối và polyme). Trong những năm gần đầy nhiều phát triển chất hấp phụ polyme tự nhiên hiệu quả trong đó có chất tạo màng sinh học như chitin hoặc tinh bột, nhất là chitosan

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, đô thị hóa và gia tăng dân số diễn ra nhanh chóng. Điều đáng quan tâm là kim loại nặng như Cr6+, Zn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+,… có hại đối với hệ sinh thái. Mặc dù có nhiều kỹ thuật để XLNT chứa kim loại nặng, trong đó có quá trình hấp thụ sinh học.

Ngoài các vật liệu khác thì chitosan trở thành chất tạo màng sinh học có khả năng khử nhiều kim loại nặng từ nước thải công nghiệp. Chiosan được xem là giải pháp thay thế đáng tin cậy và kinh tế để loại bỏ chất ô nhiễm ra khỏi nước thải và làm chất hấp thụ sinh học cho các ion kim loại nặng.

Các phản ứng xảy ra gồm lực hút tĩnh điện, kết tủa và trao đổi ion. Hấp phụ kim loại có tác dụng khử nhiều kim loại như đồng, chì, kẽm và sắt. Khả năng hấp thụ của nó phụ thuộc vào các thông số như mức độ oxy hóa, kích thước hạt, trạng thái vật lý chitosan, pH và nhiệt độ.

Chitosan làm chất đông tụ và tạo bông

Chất lượng nước thường bị giảm do sự hiện diện của hạt keo hoặc chất hữu cơ kích thước nhỏ dẫn đến nhu cầu oxy hóa học (COD) và độ đục cao. Và việc loại bỏ các thành phần này chủ yếu thông qua quá trình đông tụ - tạo bông.

Chất đông tụ được dùng phổ biến nhất phải kể đến như clorua sắt, vôi hoặc phèn làm mất ổn định hạt huyền phù, hiệu quả và chi phí thấp hơn. Nhưng lượng phèn dư còn sót lại sẽ gây rủi ro đối với môi trường và hệ sinh thái.

Việc thay thế các loại chất đông tụ trên bằng chất tạo màng sinh học sẽ có lợi về tính bền vững. Một trong những polyme sử dụng cho mục đích đông tụ - tạo bông là chitosan. Trong quá trình xử lý, nó tạo ra biofloc với VSV để làm giảm hàm lượng chất dinh dưỡng giúp tăng chất lượng nguồn nước và bông cặn tạo thành dễ dàng bị hấp thụ hơn.

Trên đây là một số đặc tính và chức năng trong XLNT của vật liệu hấp thụ chitosan. Còn rất nhiều giải pháp XLNT khác tiên tiến và ưu việt hơn. Nếu có bất kỳ nhu cầu  nào về tư vấn thiết kế - lắp đặt, vận hành, bảo trì hoặc cải tạo hệ thống XLNT thì hãy gọi ngay Hotline 0938.857.768 để Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất tư vấn miễn phí.