㈠ 黃原膠是什麼
黃原膠是由黃單胞桿菌發酵產生的細胞外酸性雜多糖。黃原膠由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1組成的多糖類高分子化合物,相對分子質量在100萬以上。黃原膠的二級結構是側鏈繞主鏈骨架反向纏繞,通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結構。
黃原膠具有獨特的流變性,良好的水溶性、對熱及酸鹼的穩定性、與多種鹽類有很好的相容性,作為增稠劑、懸浮劑、乳化劑、穩定劑,可廣泛應用於食品、石油、醫葯等20多個行業,是目前世界上生產規模最大且用途極為廣泛的微生物多糖。
主要用途
黃原膠由於其獨特的性質,因而在食品、石油、醫葯、日用化工等十幾個領域有著極其廣泛的應用,其商品化程度之高,應用范圍之廣,令其他任何一種微生物多糖都望塵莫及。
1、食品方面:許多食品中都添加黃原膠作為穩定劑、乳化劑、懸浮劑、增稠劑和加工輔助劑。黃原膠可控制產品的流變性、結構、風味及外觀形態,其假塑性又可保證良好的口感。
2、日用化工方面:黃原膠分子中含有大量的親水基團,是一種良好的表面活性物質,並具有抗氧化、防止皮膚衰老等功效,因此,幾乎絕大多數高檔化妝品中都將黃原膠作為其主要功能成分。此外,黃原膠還可作為牙膏的成分實質增稠定型,降低牙齒表面磨損。
3、醫學方面:黃原膠是目前國際上炙手可熱的微膠囊葯物囊材中的功能組分,在控制葯物緩釋方面發揮重要作用;由於其自身的強親水性和保水性,還有許多具體醫療操作方面的應用。
4、工農業方面的應用:在石油工業中,由於其強假塑性,低濃度的黃原膠(0.5%)水溶液就可保持鑽井液的粘度並控制其流變性能,因而在高速轉動的鑽頭部位粘度極小,節省了動力;而在相對靜止的鑽孔部位卻保持高粘度,從而防止井壁坍塌。
黃原膠來自於細菌
20世紀50年代,美國研究一種叫「野油菜黃單孢菌」的細菌,它對於甘藍、紫苜蓿來說是有害菌,可引起黑腐病。科學家意外發現它能將甘藍提取物轉化為黏稠的物質,這就是黃原膠。
黃原膠早年主要用於石油鑽探行業,僅有30%用於食品。進入20世紀70年代,其主要用途已轉向食品,占總產量的60%~70%。1969年,美國FDA率先批准黃原膠作為食品添加劑。1988年,我國也批准黃原膠列入食品添加劑。它的安全性非常高,因此可以根據需要用於各類食品中,一般無需限量。
增稠效果好 黃原膠的增稠效果技壓群芳。0.1%的黃原膠就能形成良好的增稠效果,而其他很多增稠劑在這個濃度根本沒有效果。在同等濃度下,黃原膠的黏度是明膠的100倍。它還可以和槐豆膠、瓜爾膠、魔芋粉等物質協同,增稠特性得到進一步強化。
黃原膠的用途還有很多,比如它被用於減肥食品。因為它是水溶性膳食纖維,可以提供一定的飽腹感,但由於人體消化酶無法破壞它,因此不會提供能量。此外,它可用於微膠囊技術,是生產緩釋葯物的重要組分。
總之,黃原膠在日用化工、食品、醫葯、石油開采、紡織、陶瓷及印染等領域都能大顯身手。恐怕當年發現它的科學家也沒想到,這個細菌的分泌物竟有如此神奇。
㈡ 給水處理中常用技術概述
由於水是一種溶解力很強的溶劑,又與外界環境如空氣、地殼、土壤等廣泛接觸,故而水中必然含有很多雜質,而水的處理或者凈化其實質就是通過各種水處理技術去除水中有關雜質,以獲得達到一定水質標準的水供生活飲用或工業使用。水處理技術包括混凝、過濾、吸附、膜分離和消毒等。
1 混凝技術
混凝技術的處理對象是水中的懸浮物和膠體物質,其關鍵技術是選擇和投加適當的混凝劑,經混凝過程使水中懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體,然後通過澄清、沉澱進行分離。歷史上很早以前就有以明礬凈水的記載,直至今日,我國的水廠大都採用鋁鹽或鐵鹽作為無機混凝劑,近年來也研究開發和應用了一些新的混凝劑如無機聚合態的聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鋁(PAS)等,也包括一些有機高分子絮凝劑如聚丙烯醯胺(PAM)等。
給水和廢水的處理過程中,為了滿足用水水質和環境排放的要求,一般在預處理中採用混凝沉澱法,即向水中投加混凝劑或絮凝劑以破壞溶膠穩定性,使水中的膠體和懸浮物顆粒絮凝成較大的絮凝體,以便從水中分離出來,達到水質凈化的目的。混凝處理實際上包括凝聚和絮凝兩種膠體顆粒物的聚集過程,是一種較為經典的水處理工藝,應用十分普遍。近年來,在絮凝動力學、絮凝形態學、新型高效混凝劑以及高效絮凝反應器等方面的研究和應用,有了許多新的發展,推動了混凝技術的進步。
2 過濾技術
過濾技術是選擇和利用多孔的過濾介質(或稱濾料截面)使水中的雜質得到分離的固液分離過程。它通常與混凝、澄清或沉澱結合使用,這樣不僅能有效的降低水的濁度,而且對去除水中某些有機物和細菌、病毒也有一定的效果,因此,在生活飲用水處理中,過濾是必不可少的,在大多數工業用水處理中也常採用作為預處理過程。根據過濾技術的特點可知,在過濾技術中選擇適當的過濾介質-濾料是極為重要的,目前常用的過濾介質--濾料從砂、無煙煤、微孔塑料、陶瓷,到各種高分子分離膜等可以有多種選擇,它們可以去除水中不同粒度的雜質,此外,通過對過濾器進行優化設計可對過濾效果產生較大的影響。
原水經過混凝澄清處理以後,大部分懸浮物已被去除,但此時水質仍無法滿足飲用水標准和後續處理工藝的水質要求,所以在常規水處理工藝中,過濾常被安排在沉澱池或澄清池之後,經過濾後的出水濁度可以降到小於1單位。在原水濁度較低時(25單位以下),也可採用不經澄清直接過濾。
3 吸附技術
吸附是一種物質附著在另一種物質表面的過程,他可以發生在氣--液、氣--固和液--固兩相之間,在水處理中主要討論物質在水與固體吸附劑之間的轉移過程。許多多孔的固相物質可以作為吸附劑,例如活性炭、木屑、活化煤、焦炭、吸附樹脂等,其中以活性炭使用作為廣泛。吸附劑表面的吸附力可分為分子引力(范德華力)、化學鍵力和靜電引力三種,故而吸附可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。影響吸附的因素很多,主要有吸附劑、被吸附物質的性質和吸附過程操作條件等,吸附劑的性質又可分為吸附劑微孔的大小、比表面積以及其表面化學特性等。吸附過程操作條件主要與pH值、溫度、接觸時間等因素有關。
活性炭吸附技術目前應用較多的是在給水處理中去除微量有害物質和嗅味等,尤其是去除水中有機污染物效果較好,因而可單獨或與臭氧結合用於給水深度處理。此外,活性炭吸附在廢水處理中也有廣泛的應用。近年來在新的吸附劑方面又發展了有關的離子交換樹脂和KDF等吸附劑已在給水處理中應用較廣,值得重視。
4 膜分離技術
膜分離技術是利用特殊的有機高分子或無機材料製成的膜將溶液隔開,使溶液中的某些溶質或水滲透出來,從而達到分離的目的。膜分離的優點是分離截面效果好,一般沒有相的變化,設備容易操作,便於產業化等。當然,膜分離技術也存在一定的局限性,例如對待處理的原水水質要求嚴格,處理能力相對較小,需要注意膜的堵塞與清洗等,目前常用的膜分離技術主要有反滲透(RO)、電滲析(ED或ERD)、納濾(NF)、超濾(UF)、和微濾(MF)等,主要用途也各不相同,ED或ERD的局限性是可去除帶電雜志,但對病菌和大多數有機物效果較差;UF和MF去除顆粒直徑較大,但運行時所需壓力較低,膜的成本和運行費用較低;而RO和NF由於它們分離的顆粒直徑小,對病菌、有機物和無機物均有較好的效果,因此具有較廣泛的處理能力和應用范圍,既可用於工業水處理,也可應用於飲用水處理,尤其是近幾年發展迅速的NF技術,因其運行壓力較低,膜的成本和運行成本大幅減少,目前正成為水處理中優先發展的技術和領域。由於水資源緊缺是21世紀全球的一個突出矛盾,而且近年來相關法律法規不斷完善與嚴格,水質分析檢測技術不斷改進,膜的生產成本及銷售價格有下降趨勢,因此,膜技術在水處理方面必將得到越來越廣泛的應用。
5 消毒技術
水的消毒主要是為了殺滅或抑制水中對人體有害的致病微生物。水的消毒技術可分為化學消毒和物理消毒兩大類,化學消毒中採用的消毒劑又可分為氧化型消毒劑和非氧化型消毒劑,氧化型消毒劑中應用最廣的是氯及其製品,這是由於氯的價格低廉、消毒效果良好、使用較方便等特點,在非氧化型消毒劑中如季銨鹽等在工業冷卻水的殺菌,滅藻中應用較多。物理消毒中應用較多的是臭氧消毒和紫外線消毒,臭氧消毒的特點是殺菌效果好,不需很長的接觸時間,受水中的PH值和氨氮影響較小,能通過強氧化作用消除水中的有機物,對水中的鐵、錳、色度和嗅味也有一定的去除效果,其缺點是耗電較多,運行費用高,同時,臭氧需邊生產、邊使用,不易存儲;紫外消毒的缺點是消毒作用有一定的作用距離和范圍,當水中的懸浮物和濁度高時會妨礙紫外線的透射等。
近年來以氯為主要消毒劑已發展了一些新品種,如二氧化氯(ClO2)、
氯代異氰酸鹽(TCCA與DCCA)以及一些加氯的增效劑,如等三嗪類化合物等,此外,含溴的消毒劑也有相應的發展,在非氧化型消毒劑中出現了異噻唑啉酮、季銨鹽等新品種。物理消毒中臭氧和紫外消毒也發展較快,這可能和加氯後產生消毒副產物有關,如鹵代甲烷類化合物等,有的已確認為致癌物而引起廣泛關注,因此非氯消毒劑也有很大的發展前景。
6 結語
給水處理技術的目的是通過各種必要的處理技術改善原水水質,使他們符合生活飲用或工業使用的要求,因此水處理需要根據原水水質和出水水質的要求加以確定,為了達到處理的要求,應根據實際情況選用合適的技術,有時往往將幾種處理技術結合或復合使用。
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㈢ 用超濾+反滲透的除鹽水工藝需要用到什麼儀器儀表
超濾,用於截留水中膠體大小的顆粒,而水和低分子量溶質則允許透過膜。由膜表面機械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應,以篩濾為主。所以超濾不能做為脫鹽設備,一般用在反滲透前做除鹽水預處理設備。
如果在你的問題中選的話只能用離子交換樹脂了。
離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。 離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子,而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水。 陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置於同一個離子交換床中。不論是那一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質。
㈣ 季銨鹽消毒液廢水處理方法有哪些
一種季銨鹽類廢水資源化處理辦法,其特徵在於,所述的處理辦法中廢水依次經過氣浮隔油段、膜技術處理系統、三效蒸發段、生化系統、絮凝沉澱段、高級氧化段,具體的處理步驟如下:
步驟一、將工藝廢水通入氣浮隔油段進行氣浮除油,實現廢水中油、水分離;將高濃度廢水進行氣浮除油,使廢水中油、水分離,利用刮板將浮渣排入浮渣槽,經浮渣管排出,處理後的油層通過溢流堰和出水管進行產品回收
步驟二、將步驟一出水調節ph=1~5,調整廢水的ph,控制出水ph穩定於一定范圍,後經過超濾-納濾膜技術處理系統組件中使工藝廢水進一步濃縮;
步驟三、將步驟二納濾濃縮液調節ph=6~8,納濾濃縮液進入三效蒸發系統蒸發處理,納濾濃縮液使用三效蒸發工藝進行廢水資源化回收,蒸發濃縮母液收集後回生產回收工藝處理;
㈤ 多糖的純化方法與哪些
多糖純化:
a、分部沉澱法:根據各種多糖在不同濃度的低級醇或丙酮中具有不同溶解度的性質,逐次按比例由小到大加入甲醇或乙醇或丙酮,收集不同濃度下析出的沉澱,經反復溶解與沉澱後,直到測得的物理常數恆定(最常用的是比旋光度測定或電泳檢查)。這種方法適合於分離各種溶解度相差較大的多糖。為了多糖的穩定,常在pH7進行,唯酸性多糖在pH7時-COOH是以-COO` 離子形式存在的,需在pH2-4進行分離,為了防止苷鍵水解,操作宜迅速。此外也可將多糖製成各種衍生物如甲醚化物、乙醯化物等,然後將多糖衍生物溶於醇中,最後加入乙醚等極性更小的溶劑進行分級沉澱分離。
b、鹽析法:在天然產物的水提液中,加入無機鹽,使其達到一定濃度或飽和,促使有效成分在水中溶解度降低沉澱析出,與其它水溶性較大的雜質分離。常做鹽析的無機鹽的有氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等。
c、季銨鹽沉澱法:季銨鹽及其氫氧化物是一類乳化劑,可與酸性糖形成不溶性沉澱,常用於酸性多糖的分離。通常季胺鹽及其氫氧化物並不與中性多糖產生沉澱,但當溶液的PH增高或加入硼砂緩沖液使糖的酸度增高時,也會與中性多糖形成沉澱。常用的季銨鹽有十六烷基三甲胺的溴化物(CTAB)及其氫氧化物(cetyl trimethyl ammonium hydroxide,CTA-OH)和十六烷基吡啶(cetylpyridinm hydroride,CP-OH)。CTAB或CP-OH的濃度一般為1%-10%(W/V)的多糖溶液中,酸性多糖可從中性多糖中沉澱出來,所以控制季銨鹽的濃度也能分離各種不同的酸性多糖。值得注意的是酸性多糖混合物溶液的PH要小於9,而且不能有硼砂存在,否則中性多糖將會被沉澱出來
d、柱層析:
纖維素柱層析:纖維素柱層析對多糖的分離既有吸附色譜的性質,又具有分配色譜的性質,所用的洗脫劑是水和不同濃度乙醇的水溶液,流出柱的先後順序通常是水溶性大的先出柱,水溶性差的最後出柱,與分級沉澱法正好相反。
纖維素陰離子交換柱層析:最常見的交換劑為DEAE-纖維素(硼酸型或鹼型),洗脫劑可用不同濃度的鹼溶液、硼砂溶液、鹽溶液等。此方法目前最為常用。它一方面可純化多糖,另一方面還適於分離各種酸性多糖、中性多糖和粘多糖。
凝膠柱層析:凝膠柱層析可將多糖按分子大小和形狀不同分離開來,常用的凝膠有葡聚糖凝膠(sephadex G)、瓊脂糖凝膠(sepharose bio-gel A)、聚丙烯醯胺凝膠(bio-gel P)等,常用的洗脫劑是各種濃度的鹽溶液及緩沖液,但它們的離子強度最好不低於0.02。出柱的順序是大分子的先出柱,小分子的後出柱。由於糖分子與凝膠間的相互作用,洗脫液的體積與蛋白質的分離有很大的差別。在多糖分離時,通常是用孔隙小的凝膠如sephadex G-25、G-50等先脫去多糖中的無機鹽及小分子化合物,然後再用孔隙大的凝膠sephadex G-200等進行分離。凝膠柱層析法不適合於粘多糖的分離。