文章编号:

1004- 4639( 2007) 02- 0148- 05

壳聚糖絮凝剂处理制浆造纸废水的研究

石中亮,

王传胜,

姚淑华

( 沈阳化工学院应用化学学院, 辽宁沈阳 110142)

摘

要:

由甲壳素制备壳聚糖用于制浆造纸废水的处理 , 考察 pH、壳聚糖用量、搅拌速率及絮凝

时间等对 CO D 去除率和透光度的影响, 得出最佳实验条件: pH 为 6. 5~ 6. 7, 搅拌速率 120 r/ min,

絮凝时间 12 h, 壳聚糖用量为 50 mL 废水中加入 2 mL 质量分数为 1 % 的壳聚糖醋酸溶液, 在此条
件下废水 CO D 去除率达 65 % 以上, 透光度由 0. 9 % 变为 49. 8 % , 处理效果明显优于无机絮凝剂
硫酸铝; 将壳聚糖与硫酸铝进行配比制得复合净水剂处理制浆造纸废水, 可进一步提高 COD 的去除
率, 去除率可达 82 % 以上. 该絮凝剂既有较高 CO D 去除率, 又可避免二次污染, 有较好的环保效果.

关键词:

甲壳素;

壳聚糖;

硫酸铝;

造纸废水;

COD 去除率

中图分类号:

X703

文献标识码:

收稿日期:

2006- 06- 05

作者简介:

石中亮( 1968- ) , 男, 山东青州人, 副教授, 硕士, 主要从事环境污染治理方面的研究.

造纸工业废水排放量大, 水污染严重, 生态

破坏性大, 多年来一直是造纸工业和环境保护研
究的重点. 在我国造纸工业废水使许多地区的农
业、水产业的发展及人民健康受到严重的危害,
严重污染了自然环境. 因此, 解决造纸废水污染
问题已受到全社会的普遍关注.

造纸工艺可分制浆和抄纸两大部分, 其废水

主要来源于蒸煮制浆废水. 该废水不仅 SS 含量
高、

色度大, 而且含有大量成分复杂的 COD 物

质, 其污染占整个造纸工业污染的 90 % 以上. 目
前处理该类废水常用的方法是絮凝法, 使用的絮
凝剂主要有两大类: 一类是无机盐类, 如铝盐、铁
盐及其共聚物, 但单独使用无机絮凝剂, 剂量大,
处理费用高; 另一类是有机高分子类, 如聚丙烯
酰胺及其衍生物, 净水效果好, 但存在降解难、残
留单体有毒等问题. 所以开发安全无毒、无二次
污染的天然聚合物絮凝剂有着广阔的应用前景.

甲壳素是甲壳类( 虾、蟹) 、昆虫外骨骼及真

菌细胞壁的主要成分, 它是自然界含量仅次于纤
维素的第二大天然有机高分子化合物, 是一种多
聚乙酰氨基葡萄糖, 属含氮多糖类物质. 通常制
得的甲壳素是一种仍保持原样的半透明或洁白
的片状物, 不溶于水、一般有机溶剂、稀酸和碱.

甲壳素脱去乙酰基得壳聚糖. 甲壳素及壳聚糖的
化学结构式见图 1.

图 1

甲壳素及壳聚糖的结构式

壳聚糖为白色片状物, 在中性水中几乎不

溶, 而是成膨润状态, 也不溶于一般有机溶剂, 可
溶于有机酸的水溶液中. 壳聚糖分子中含有丰富
的羟基和胺基, 当它在酸性介质中溶解后, 随着
胺基的质子化, 即表现出阳离子聚合电解质的特
性; 壳聚糖为线性高分子, 相对分子质量为 10

左右, 具有高分子絮凝剂的架桥、网捕作用, 能够
捕集水中的有机物和重金属离子, 特别是对含亚
硝基的有机聚合物及铜、

镍、

锌、

汞、镉、

铅等重金

属离子有较强的吸附性能

[ 1- 3]

. 壳聚糖还能抑

制水中微生物的繁殖和生长, 具有一定的杀菌作
用. 壳聚糖无毒, 对动、植物无害, 用其作为絮凝
剂的污泥可作肥料, 在环境保护方面具有广阔的
应用前景

[ 4- 6]

本文采用天然高分子物质甲壳素制备壳聚

第

卷

第

期

沈

阳

化

工

学

院

学

报

V ol.

N o.

2007. 6

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Jun.

2007