甲壳素和壳聚糖在废水处理中的应用

[db:作者] / 2022-12-30 00:00

(3)废水处理

甲壳素和壳聚糖作为絮凝剂或吸附剂，在废水处理中的应用研究取得了很大进展，其原因主要是常规使用的无机或有机絮凝剂尽管有效，但用量大，操作烦琐，处理成本高，而壳聚糖分子结构上含有大量的氨基，通过配位键结合，形成极好的高分子螯合剂，它既可凝集废水中的染料，无毒，不产生二次污染，又可捕集铜、铬、锌等重金属离子，因此，在处理工业废水方面应用前景广阔。

①造纸废水处理

近几年，壳聚糖应用技术日益发展，范瑞泉等的研究表明，将壳聚糖用于处理造纸废水时，COD去除率都在91%以上，明显优于聚铝、明矾等净水剂，在去除水中悬浮物的同时，可去除水中对人体有害的重金属离子。张彤等研究认为，壳聚糖能将造纸废水中酶催化形成的有色低分子聚合物几乎完全去除，壳聚糖絮凝剂最佳投加量为50～120mg/L，TOC和AOX的去除率分别达到90%和100%。Ganjidoust等研究表明，用壳聚糖絮凝剂处理造纸工业废水，其对色度和TOC的去除均优于其他合成的絮凝剂，其中色度去除率大于90%，TOC去除率达到70%。

②食品废水的处理

王永杰、张亚静等做了壳聚糖絮凝剂絮凝味精废水的研究，发现CODcr去除率达到70%～80%。陈天等在蛋白质含量为0.5%，并含有大量无机离子和有机物质的工业发酵废水中，加入200～400mg/L壳聚糖，经搅拌静置后过滤，其蛋白质的回收率可达90%～98%以上。

③印染废水处理

以壳聚糖为原料制备的吸附剂，对具有酸性基团的染料分子和活性染料表现出优异的吸附能力，吸附量约为粒状活性炭的数倍。在印染工业废水的脱色处理中，用壳聚糖吸附剂的吸附法明显优于传统的凝聚沉淀法、活性炭吸附法等。采用壳聚糖吸附剂吸附处理废水，不会出现吸附剂泄漏等问题，可降低处理成本和设备费用，处理效果理想，而且原料本身无毒，不会造成二次污染。以壳聚糖为原料制备的絮凝剂，用于处理食品工业废水时，其脱色效果和COD去除率也明显优于常用的其他絮凝剂；用于处理活性染料、直接染料和印染厂的废水时，其脱色率达到93.7%以上。

将相对分子质量为310000、脱乙酰度为98%的壳聚糖溶解于1000)(浓缩液)" href="http://www.gbw114.com/p80/p11680.html">稀盐酸中，以1：10的比例拌入粉状纤维素，用质量分数为5%的NaOH溶液进行处理，凝聚其中的壳聚糖，然后进行离心脱水，再用100℃热风干燥后粉碎，所制得的吸附剂对染色废水的吸附率比粒状活性炭高5.5倍，而且过滤性能优良。

用脱乙酰度为85%以上的壳聚糖处理工业染色废水，选择了最适pH值、壳聚糖的用量以及搅拌时间等条件。表3-67说明壳聚糖能使工业废水中的CODcr降低80%～90%，色度明显降低，且形成的矾花颗粒较大，沉降快。而用碱式氯化铝为絮凝剂处理后，CODc：降低30%～60%，色度无明显变化，且絮凝后不稳定，放置1～2d后色度又会逐渐加深，出现悬浮物现象。

表3-67 壳聚糖对染色废水的絮凝试验结果

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