作者简介

:

吴中华

,

男

,

本科生

,

主要从事环境工程方向的研究 。

3 基金项目

:

国家大学生创新性试验计划

( GJT2007 - 20)

新型环保型造纸废水絮凝剂的研制与应用

3

吴中华

1

　罗 　春

2

　姜建清

1

　高 　原

1

　张会玲

1

　曾德芳

1

( 1. 武汉理工大学资源与环境工程学院 ,湖北 武汉 430070; 2. 武汉市环境监测中心站 ,湖北 武汉 430015)

摘 　要

:

使用

N a

2

SiO

3

对天然高分子壳聚糖进行交联改性制备出一种新型环保型造纸废水絮凝剂

,

并考察了

pH

值 、

搅拌速率等对

COD

cr

去除率和

SS

去除率的影响

,

确定了最佳的絮凝处理工艺

,

使其与传统絮凝剂相比

,

对废水

中

COD

c r

的去除率提高了

14. 5%

、

SS

去除率提高了

9. 1% ,

且吨废水的药剂成本下降了

18. 9% ,

具有明显的经济与

环境效益 。

关键词

:

环保型

;

絮凝剂

;

壳聚糖

;

造纸污水处理

中图分类号

: X793

　　　　文献标识码

: A

　　　　文章编号

: 1671 - 4571 ( 2008) 03

2

0029

2

03

　　壳 聚 糖 作 为 一 种 原 料 丰 富 、无 毒 、易 生 物 降

解

[ 1 ]

的天然高分子材料在水处理领域得到越来越

广泛的研究和应用 ,但将其用于造纸废水的处理目
前相关报道较少

[ 2 ]

。在用壳聚糖处理造纸废水的

过程中我们发现仅用单一的天然壳聚糖来直接处理
造纸废水 ,它的絮凝反应过程较慢 ,絮凝时间长达

12h,为此我们试验用硅酸钠对天然壳聚糖进行改

性 ,并将改性后的壳聚糖用于造纸废水的处理 ,取得
了令人满意的处理效果 。与传统 PAM - PAC复合
絮凝剂相比 , COD

C r

(水中有机污染物 ,下同 )的去除

率提高了 14. 5% , SS (水中固体悬浮物 ,下同 )的去
除率提高了 9. 1% ,均达到国家二级排放标准

[ 3 ]

,且

处理吨造纸废水的药剂成本仅为 0. 3元 ,较传统絮
凝剂下降了 18. 9% ,此外 ,该絮凝剂的使用不会产
生二次污染 ,具有明显环境效益 。

1　实验部分

1. 1　主要实验仪器和试剂

CR2200 - COD 消解仪 (上海祁立环保设备有限

公司产 ) , pHS - 2C数显式酸度计 (长沙弘扬化玻仪
器有限公司产 ) , PC - 99 型程控式恒温槽 (北京惠
诚佳仪科技有限公司专业产 ) , 721 型分光光度计

(成都斯科特仪器设备有限公司 ) ,波美比重计 (东

莞市塘厦永先电子仪器厂 ) , BA210 型万分之一克
数显示分析天平 (成都斯科特仪器设备有限公司 ) ,

ZR4 - 6 六联混凝试验电动搅拌机 (上海索映仪器

设备公司 )等 ;壳聚糖 (简称 : CTS,分子量 20万 ,上
海昊化化工有限公司产 ) ;聚丙烯酰胺 (简称 : PAM ,
分子量 20万 ,南京市化学工业总公司精细化工厂
产 ) ;聚合三氯化铝 (简称 : PAC,分子量 20万 ,南京
市化学工业总公司精细化工厂产 ) ; 冰醋酸 (分析
纯 ,湖北大学化工厂产 ) ;水溶性无机高分子助凝剂

(简称 : PS,自制 )等 。

1. 2　实验用水

湖北省武汉市神龙造纸厂终端废水 , CODcr为

1567 m g・L

- 1

, pH 值为 8. 3,浊度大于 260度 ,水温

为 34℃, SS为 224 mg・L

- 1

,水样浑浊呈褐色 ,内有

大量纤维和胶体类悬浮物质 。

1. 3　无机高分子助剂 PS的制备

用一定量的 Na

2

SiO

3

和稀硫酸铵 34°～40°

B e

配制成水玻璃溶液 ,并使水玻璃模数在 3. 0～3. 9之
间 ;按一定的酸化度加入的硫酸 ,在室温下搅拌一段
时间 ,用硫酸调节其 pH值 ,再加入一定量的氯化钠
溶液搅拌均匀 ,在放入 PC - 99 型程控式恒温槽中
在 25℃下熟化 6h,即得到无机高分子助剂 PS。

1. 4　改性壳聚糖的制备

先将一定量的壳聚糖 (分子量 20万 )和冰醋酸

配制成壳聚糖醋酸溶液 ;再将其与无机高分子助剂

PS按一定质量比混合 ,在 70℃的恒温水浴中 ,高速

搅拌数小时后即得到改性壳聚糖 ( PS - CTS) ,加一
定量水稀释后得到质量分数为 1%的改性壳聚糖絮
凝剂工作液 。

9

2

《造纸科学与技术 》　2008年 第 27卷 第 3期