水科学与工程技术

2008

年增刊

参考文献：

［1］武桐，付斌，刘翔. ABR-SBR 法处理草浆造纸中段废水试验研

究［J］. 环境污染治理技术与设备，2004，

（1）：1~2.

［2］张自杰. 排水工程（下册第四版）

［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

［3］田旭中，周焕祥. 卡鲁塞尔氧化沟在麦草浆中段废水处理中的应

用［J］. 给水排水，2001，27（8）：48~51.

［4］刘勋武. 水解/氧化沟工艺处理麦草制浆中段废水［J］.中国造纸，

2004

，23（18）：44～46.

［5］刘艳臣，范茏，王志强，等. Carrousel 氧化沟内特性参数的分布［J］.

中国环境科学，2007，27（6）：792~796.

［6］闫新萍，滕红文. Carrousel 氧化沟工艺处理造纸中段废水［J］. 环境

工程，2006，24（5）：7~9.

［7］苏强，康兴生，宫艳丽. 麦草制浆中段废水处理工程实例［J］. 给水

排水，2007，33（5）：63～65.

［8］刘汝鹏，曲莹，于水利. 草制浆造纸中段废水处理及回用技术分析

研究［J］. 环境污染治理技术与设备，2006，7（2）：105～107.

［9］国家环境保护总局，国家轻工业局. 草浆造纸工业废水污染防治

技术政策［Z］.1999.

［10］田旭中，周焕祥. 卡鲁塞尔氧化沟在麦草浆中段废水处理中的应

用［J］. 给水排水，2001，27（8）：49～50.

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壳聚糖应用于水处理的化学基础

高

礼

（宁夏大学资源环境学院，银川 750021）

摘

要

：壳聚糖在污水处理中可用作絮凝剂、吸附剂和重金属离子螯合剂。该文详细介绍了壳聚糖与污水中的几种主要污染物水溶

性染料、蛋白质、微生物和重金属离子相互作用的机理，着重讨论了影响壳聚糖吸附絮凝重金属离子的主要因素。

关键词

：壳聚糖；吸附；絮凝；水处理；机理

中图分类号：X703.5

文献标识码：A

文献编号：1672-9900（2008）S1-0009-05

〔收稿日期〕

2008—06—26

〔作者简介〕

高礼（1982-），女（汉族），宁夏人，助教，主要从事水处理方面的研究工作，

（Tel）13995389705。

Chemical mechanism of chitosan for wastewater treatment

GAO Li

（School of Resource and Environment，Ningxia University，Yinchuan 750021，China）

Abstract

：Chitosan can be used as flocculant，adsorbent for organics and heavy metal-chelating agent in wastewater treatment.

The mechanisms of flocculation and adsorption between chitosan and soluble dyes

，heavy metal ions，protein and microorganism

were reviewed in detail. The main factors which influence flocculation and adsorption were also discussed in the paper.
Key words

：chitosan；adsorption；flocculation；wastewater treatment；mechanism

壳聚糖（chitosan）是甲壳素（chitin）的脱乙酰化产物，化学

名为（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。壳聚糖具有优良的
生物相容性和生物可降解性，在医药、化工、食品、环保等方面
具有许多应用价值。在水处理方面，壳聚糖可用作吸附剂、絮
凝剂、重金属离子螯合剂等。其最大优点是不会产生二次污
染，目前最大用量是作为无毒的阳离子絮凝剂处理有机废水
和螯合废水中的有毒金属离子。

壳聚糖对有机物的作用

壳聚糖是直链型的高分子聚合物，由于分子中存在游离氨

基，在稀酸溶液中被质子化，从而使壳聚糖分子链上带上大量
正电荷，成为一种典型的阳离子絮凝剂。壳聚糖作为絮凝剂，其
絮凝机理主要是：①桥联作用：絮凝分子借助离子键、氢键同时
结合了多个颗粒分子，因而起到“中间桥梁”的作用，把这些颗
粒联结在一起从而使之形成网状结构沉淀下来；②电中和作
用：水中的胶粒一般带负电荷，当带有正电荷的链状生物大分

子絮凝剂靠近胶粒时，中和其表面上的部分电荷，使胶粒脱稳，
相互之间发生碰撞而沉淀；③基团反应：絮凝剂大分子中的某
些活性基团与被絮凝物质相应的基团发生化学反应，聚集成大
分子而沉淀下来

［

］

。

壳聚糖作为絮凝剂与其他合成高分子絮凝

剂相比，更易被环境中的微生物降解，不会产生二次污染。

壳聚糖含有大量的羟基和氨基，可与其他有机分子，如蛋

白质、氨基酸、核酸、酚类化合物、醌类化合物、脂肪酸等形成氢
键、共价键或配位键而牢固结合。壳聚糖对有机物的吸附有物
理吸附、化学吸附和离子交换吸附。化学吸附是单层吸附，有选
择性。物理吸附是通过静电引力、疏水交互作用、范德华力等的
吸附，是多层吸附。甲壳素和壳聚糖在溶液中与废水中的离子
进行离子交换反应是离子交换吸附，为等当量交换吸附

［

］

。

1.1

对各种染料的吸附

G. Mckay

［

］

对壳聚糖吸附染料性能作过详细的研究，并对其

吸附染料的机理做了系统的分析。其研究表明：壳聚糖对染料的
吸附平衡等温线不是单一的 Langmuir 和 Freundlich 等温线，它

·9·