壳聚糖在污水处理中的应用研究_赵殿英

第26卷第1期潍坊工程职业学院学报Vol．26No．1 2013年1月JOURNAL OF WEIFANG ENGINEERING VOCATIONAL COLLEGE Jan．2013doi：10．3969/j．issn．1009－2080．2013．01．028壳聚糖在污水处理中的应用研究赵殿英（潍坊职业学院，山东潍坊261041）摘要：壳聚糖是一种天然无毒的高分子聚合物，本身及其改性产品都具有很好的絮凝性能，在污水处理方面具有重要作用。

本文主要介绍了壳聚糖的絮凝原理及其在污水处理中的应用研究。

关键词：壳聚糖;絮凝原理;污水处理;应用研究中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1009－2080（2013）01－0086－03工农业生产的发展在给人类创造丰富财富的同时，也对环境造成了不同程度的危害，特别是水资源的污染问题，越来越受到人们的关注。

对污水处理方面的研究，也显得越来越重要。

目前污水处理的方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法等，有些方法在处理污水的同时又造成了二次污染，有些方法投资大，不适于中小型企业。

因此低成本、易降解、无二次污染的污水处理方法成为污水处理方面研究的热点、难点。

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，生产原料丰富，生产工艺简单，价格便宜，安全无毒，容易降解，对水中的污染成分絮凝效果好，不会造成二次污染，这些特点使壳聚糖及其改性产品被广泛应用于污水处理中。

1壳聚糖处理污水的原理甲壳素广泛存在于蟹、虾的外壳中，属于天然高分子化合物，是多糖类，含量约为10% 30%，化学式为：（C6H11NO4）n，化学名称：聚－N－乙酰－D－葡糖胺，结构式如图1。

图1甲壳素结构式在甲壳素中加入40% 60%浓碱液，加热到80ħ 120ħ数小时，脱去乙酰基即得到壳聚糖。

壳聚糖化学名称为：（1，4）－2－氨基－2－脱氧－β－D－葡萄糖，是一种白色半透明的片状固体，为线型分子，分子链中含有游离的羟基（－OH）和氨基（－NH2），其结构如图2。

《文献检索与科技论文写作》作业壳聚糖的改性在水处理中的应用进展年级：学院：专业：高分子材料学生姓名：学号：指导教师：提纲0 引言壳聚糖是性能优异、应用广泛且具有开发价值的天然高分子絮凝剂。

虽然在应用中有一些不足，但可以通过物理或化学改性来提高其性能，拓展其应用范围。

本文主要介绍壳聚糖改性后在水处理中的应用进展。

1 壳聚糖的改性在饮用水处理中的应用从对氟离子的吸附及对浊度的降低介绍改性壳聚糖的应用效果；2 壳聚糖的改性在工业废水中的应用2.1 印染废水从对偶氮染料的吸附及对阳离子染料的吸附介绍改性壳聚糖的应用；2.2 重金属离子主要从对铜离子、对镍离子的吸附；对UO22+、Th4+的吸附及对Cr(VI)的吸附，来介绍改性壳聚糖的应用；2.3 造纸废水主要介绍接枝改性壳聚糖和壳聚糖微球对造纸废水的处理效果；3 壳聚糖的改性在城市污水和海水中的应用主要介绍改性壳聚糖对SS、浊度、BOD5及COD等的处理效果；4 结语与展望介绍目前的改性研究情况及未来研究的方向。

5 参考文献壳聚糖的改性在水处理中的应用进展--------郑州大学材料科学与工程学院14级高分子材料专业马舒颜摘要：本文阐述了壳聚糖絮凝剂改性后在水处理方面的应用进展，着重说明其在重金属离子处理、印染废水处理中的应用。

壳聚糖絮凝剂在水处理中应用极广，环境友好，从可持续发展角度来看有着巨大的发展潜力和研究意义。

关键词：壳聚糖的改性絮凝水处理0 引言水是人类生存最基本的需求，传统的水处理剂会在水中有残留，对人体健康及环境造成危害。

因此，兼具环境友好、可再生、来源广泛的绿色水处理剂备受关注。

而壳聚糖就是性能最为优异的的天然高分子材料之一。

壳聚糖是由自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的，又称脱乙酰甲壳素，一般而言，甲壳素的N-乙酰基脱去55％以上就可称为壳聚糖，其分子式为(C6H11NO4)N。

壳聚糖结构中含有大量活泼的氨基和羟基，在酸性溶液中能形成阳离子型聚电解质，有良好的絮凝作用；且可通过表面侵蚀、酶降解、溶解等多种降解方式进行可控性降解，无毒副作用；同时还具有很好的生物相容性、吸附性、吸湿性、成膜性、抵抗免疫反应性和抗菌性等，广泛应用于造纸、纺织、制革、工业废水处理；在医药、食品保健品等领域也发挥着巨大的作用。

目录摘要……………………………………………………………………... ABSTRACT…………………………………………………………………..绪论 (1)1 壳聚糖的结构和性质……………………………………..1.1 壳聚糖的结构…………………………………………..1.2 壳聚糖的性质..................................2 壳聚糖的改性及应用……………………………………..2.1 季铵化及应用……………………………………………2.2 O-酰化和N-酰化………………………………………..2.3. 羧基化反应及应用………………………………………2.4. 席夫碱反应及应用………………………………………2.5. 接枝共滚与交联及应用………………………………..3 壳聚糖及其衍生物在水处理中的应用…………………..3.1 在印染废水处理中的应用……………………………….3.2 在食品工业废水处理中的研究与应用………………….3.3 在造纸废水处理中的应用……………………………….3.4 在城市污水处理中的应用……………………………….4 实验………………………………………………………..4.1 主要实验仪器与试剂…………………………………….4.1.1 主要实验仪器……………………………………….4.1.2 实验试剂……………………………………………….4.2 实验准备4.2.1 配置实验废水…………………………………………4.2.2 配置实验试剂…………………………………………4.3 实验步骤与方法……………………………………………4.3.1 测定废水COD值的方法……………………………….4.3.2 COD-Cl-标准曲线的绘制……………………………..4.3.3 实验步骤……………………………………………….5 结论…………………………………………………………..5.1 壳聚糖处理废水实验………………………………………..5.2 丙烯酰胺改性壳聚糖处理废水实验………………………..5.3 壳聚糖与丙烯酰胺改性壳聚糖处理废水实验的总体总结.. 参考文献……………………………………………………………答谢……………………………………………………………….壳聚糖处理氯代有机废水技术研究专业：环境工程姓名：徐茂娟指导老师：刘娟丽摘要本文叙述了壳聚糖的结构、性质，壳聚糖的改性及其应用，及其壳聚糖在水处理中的应用。

壳聚糖吸附处理废水中微量铬(Ⅵ)
杨明平;李国斌
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】2003(36)12
【摘要】在静态条件下,研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了CHT吸附
Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。

结果表明,CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,吸附的最佳条件是:pH值3～4;废水中Cr(Ⅵ)离子浓度≤60mg/L;吸附时间8～10h。

利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)离子吸附率达98%以上,且不影响水的本底浓度。

【总页数】2页(P37-38)
【关键词】壳聚糖;废水处理;电镀厂;含铬废水;吸附性能;吸附率
【作者】杨明平;李国斌
【作者单位】湘潭工学院化学工程系
【正文语种】中文
【中图分类】X781.103
【相关文献】
1.印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr(VI)的对比试验研究 [J], 王劲松;陈思光;徐华;杨金辉;熊正为;彭瑞婷
2.壳聚糖（CHT）吸附溶液中微量铬（Ⅵ）的研究 [J], 符迈群;张萍
3.壳聚糖复合絮凝剂处理铬鞣废水中总铬的研究 [J], 黄晶雯; 郑顺姬
4.废水中的铬处理及铬吸附热力学研究现状 [J], 库尔班江·努尔麦提
5.含铬革废屑-壳聚糖-戊二醛对酸性红B1的吸附研究 [J], 王应红;张知锦;向清祥;张元勤
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壳聚糖生产废液的资源化处理壳聚糖生产废液的资源化处理壳聚糖是一种广泛应用于医药、食品、农业等领域的生物材料，其生产过程中产生的废液含有丰富的有机物和无机盐类，具有可再利用的潜力。

为了实现废液的资源化处理和减少对环境的影响，需要采取有效的处理技术。

一、废液成分分析壳聚糖生产废液主要由壳聚糖溶液、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液等组成。

其中，壳聚糖溶液中含有大量的壳聚糖、醋酸、氯化钠等有机物和无机盐类。

二、废液处理技术1. 离子交换技术离子交换技术是一种将水中的离子通过交换树脂的离子交换作用使其被去除或分离的技术。

该技术可以将废液中的氢氧化钠和氯离子除去，同时对壳聚糖进行该解离，实现废液中壳聚糖的回收利用。

2. 超滤技术超滤技术是一种分离、分析分子量大于1,000道尔顿的组分的分离技术，该技术可用于分离壳聚糖溶液中的壳聚糖，同时去除溶液中的杂质和离子。

3. 生物反应器技术生物反应器技术是一种将废液中的有机物利用微生物生物降解达到废液资源化的技术。

采用微生物降解壳聚糖溶液可以使有机物降解为二氧化碳和水，并与微生物生长一同实现废液处理和壳聚糖回收。

三、废液处理的应用经过离子交换和超滤等技术的处理，壳聚糖的回收率高达95%以上。

回收的壳聚糖可以被制成多种产品，如构建组织工程骨、制作除臭剂、食品包装材料等，具有广泛的应用价值。

同时，废液经过生物反应器技术的处理可降解有机物，使得废液的处理后产物成为茶园灌溉、水肥复合等农业用水的源头。

该产物中含有大量的有机质和氮、磷等养分，可以有效地促进土壤肥力的提高和农作物的生长，实现废液的资源化利用和减少对环境的影响。

四、结论对壳聚糖生产废液的资源化处理已经成为一个重要的环境保护和可持续发展问题。

采用离子交换、超滤和生物反应器技术可以将废液中的有用成分分离和提取，实现壳聚糖的回收利用和废水的资源化。

这种处理技术不仅可以实现废液的净化和废物处理，还可以节约资源，促进可持续发展。

壳聚糖在水处理中的应用研究进展水资源是人类生存、发展不可或缺的重要资源，然而随着人口增长、工业化进程加速，水污染问题日益严重，给人类社会和自然环境带来巨大的威胁。

因此，研究和开发高效、环保的水处理技术成为全球范围内的热点和迫切需求。

壳聚糖，是一种天然的生物高分子材料，因其具有良好的生物相容性、可降解性和环境友好性而备受研究者的关注。

近年来，壳聚糖在水处理中的应用研究取得了一系列的进展，不仅在水污染物吸附、膜分离、净水技术等方面发挥着重要作用，同时也为解决水资源紧缺和水污染问题提供了新的解决途径。

首先，壳聚糖在水处理中的应用研究主要集中在吸附污染物方面。

壳聚糖具有丰富的氨基、羟基等官能团，可以与水中的重金属离子、有机物质等形成氢键、静电作用等吸附机制，从水中高效去除污染物。

研究表明，壳聚糖基材料可以选择性地吸附重金属离子，如铜、铅、镍等，同时对其它有益元素如钙、镁等无明显吸附作用，为净化水质提供了新的途径。

此外，壳聚糖也可以通过改性处理，提高其吸附性能和选择性，更好地应对水中复杂污染物的去除需求。

其次，壳聚糖在膜分离领域也取得了显著的研究进展。

通过将壳聚糖组装成膜状结构，利用其孔隙结构和表面特性，实现对水中微量污染物的高效分离和浓缩。

研究人员发现，壳聚糖膜具有较高的分离性能和抗污染能力，可以有效去除溶解性有机物、颗粒物等水污染物，为水处理领域的应用提供了新的技术手段。

此外，壳聚糖膜还可以通过改性处理，如交联、共混等方法，进一步提高其分离性能和稳定性，延长使用寿命。

另外，壳聚糖在净水技术方面也有着广阔的应用前景。

目前，工业废水和生活污水中的微量有机污染物成为严重的环境问题，对人类健康和自然生态造成潜在威胁。

壳聚糖通过改性处理后可制备成高效的吸附剂、催化剂等净水材料，可以有效去除水中的有机物质、重金属离子等污染物，提高水的净化效果。

此外，壳聚糖还可以与其他材料进行复合，如纳米材料、金属氧化物等，形成新型的复合材料，进一步提高净水材料的吸附和分解性能。

壳聚糖生产废液的资源化处理摘要：通过改进工艺流程，对壳聚糖生产中产生的废液综合治理，回收废液中的蛋白质和熟石灰，不仅解决了壳聚糖生产的环境保护难题，而且变废为宝，提高了经济效益。

Ca（OH）2回收率97%，蛋白质回收率90%，废液经VTBR二级生化处理-Fenton试剂氧化-反渗透除盐后出水COD小于25mg/L，浊度小于2NTU，可作为壳聚糖生产工艺洗涤水回用。

关键词：壳聚糖废水处理回收利用中水回用壳聚糖作为一种天然高分子絮凝剂，由于其自身结构上的特点，在水处理中已展现了良好的应用前景。

其在饮用水[1]及污水领域，如在对含重金属离子[9]、印染废水、乳化液[6]、食品加工[7，8]、城市生活污水[5]、有机酸[10]等废水进行处理时均展现了良好的处理效果。

但壳聚糖生产时，产生的工艺废水的特征为四高：高酸浓度、高碱浓度、高无机盐（主要是氯化钙等）含量和高有机物（主要是溶解性蛋白质、色素和脂肪等）含量。

导致壳聚糖生产工艺污染严重，同时大量有用资源被浪费。

而目前所采用的污染治理方法不是处理成本太高（精细法），就是二次污染和资源浪费严重（粗放法）[1、2] .因此，本文对壳聚糖生产废液进行污染治理与综合利用的新工艺—资源化处理工艺研究，调整和改进了壳聚糖的生产工艺流程，降低了酸碱消耗[11]，回收了氢氧化钙、蛋白质等有用物质，并使洗涤水回用，具有明显的环境和经济效益。

1. 改进的工艺流程设计原理：针对传统工艺中存在反应时间长、浓碱消耗大、废液污染环境等问题，本文设计一套新的工艺流程，提出在静态浸润条件下制备壳聚糖[11]，工艺流程示意图见图1.如图1所示，此工艺分为三个阶段，每个阶段可以在废水处理的同时回收有一定附加值的资源，具有明显的经济效益和环境效益。

本文主要阐述在本工艺基础上，壳聚糖生产废液的综合利用。

2.改进工艺分析2.1 稀酸脱钙阶段此阶段的废液中主要污染物为稀盐酸和氯化钙，用脱乙酰后的废碱液来调节该稀酸液的pH使之大于12，要达到此pH值，一般要消耗50%的前述碱液，得大量Ca（OH）2沉淀，收率97%.Ca（OH）2/壳聚糖产率质量比为2.22：1.2.2 稀碱脱蛋白阶段此阶段的污染物主要是NaOH 废液和蛋白质。

壳聚糖对废水中汞离子吸附作用研究作者：罗杨来源：《西部论丛》2018年第08期摘要：含汞废水的去除技术是目前环境保护领域研究的热点问题。

本文以高分子多糖类化合物壳聚糖为原料来处理某化工企业废水中的汞离子，考察了吸附剂浓度、吸附时间以及pH值对处理结果的影响。

得出壳聚糖浓度为0.05%，吸附时间15min，pH值为5时，汞离子吸附效率最好。

关键词：壳聚糖废水汞离子吸附随着社会和经济的快速发展，化工行业也得到了突飞猛进的进步。

基于目前国家对环境保护的重视，废水处理是化工企业面临的主要难题[1]。

汞离子是废水中常见的有毒有害重金属离子，一旦排入外界环境，会给整个生物链带来不可逆转的危害。

国家环保机构规定废水排放标准为0.05mg/L[2]。

近几年，汞离子去除技术发展速度较快，包括絮凝法、沉淀法、蒸发技术等[3]。

壳聚糖是经甲壳素脱乙酰化反应的产物，作为一种高分子多糖类化合物，分子中含有大量氨基和羟基，容易与重金属离子发生络合反应，产物为絮状沉淀，经过滤操作后可以有效降低水中重金属离子含量[4-5]。

然而实际操作过程中，吸附剂浓度、吸附时间和pH值均会对处理结果产生影响。

1 仪器与试剂1.1所用仪器原子分光光度计测量条件为负高压270V，灯电流8mA，400mL/min载气量。

1.2 实验试剂。

0.02%醋酸水溶液；壳聚糖；汞离子标准储备液，某化工厂工业废水试样2 实验过程取某化工厂所排出的工业废水，加入壳聚糖溶液，在振荡器上充分震摇，过滤后测定吸附前后废水中汞离子浓度，计算吸附率。

考察壳聚糖溶液浓度，吸附时间和pH值对废水中汞离子吸附效率的影响。

3 吸附机理壳聚糖吸附汞离子的化学反应机理是：甲壳素经脱乙酰化反应后生成的产物是壳聚糖，壳聚糖直链分子中含有大量的氨基和羟基，在酸性水溶液中，氨基上的孤对电子容易吸附带正电荷的汞离子，通过螯合作用捕捉金属离子。

壳聚糖吸附重汞离子后生成絮状的凝胶，沉淀后经过过滤步骤，可以将重金属汞离子从废水中分离出来。

壳聚糖絮凝剂在水处理中的应用研究进展摘要：随着经济的增长以及人们对物质文化追求的日益增加，我国工业的迅速发展，纺织产业、染整行业等规模不断扩大，工业废水污染日趋加剧，所以加强废水污染治理的工作十分紧迫。

本文将通过对我国在废水治理中使用的主要药剂材料和存在的问题进行分析，进而探讨壳聚糖作为絮凝剂在水处理中的应用。

关键词：壳聚糖；絮凝剂；废水处理；进展1前言壳聚糖对许多物质具有吸附作用，可以用于污水絮凝的处理，达到普通絮凝剂的效果。

采用丙烯酰胺改性壳聚糖，经改良后的改性壳聚糖比壳聚糖本身表面结构更加粗糙，对于吸附架桥能力有较大提升，对污水中小颗粒的絮凝作用大大提高。

2目前我国在废水治理中使用的主要药剂材料和存在的问题2.1无机纳米材料目前使用最广泛的废水处理的药剂是纳米固载材料，它相对于传统的重金属材料，具有重复利用性高、水体环境下分子存在稳定、对水体污染物的吸收性好等优点，因此，在废水处理中受到了极大的应用和推广。

纳米材料在废水处理技术上的应用仍然也存在着一定的问题。

譬如纳米粒子在吸收污染物的过程中同时也会释放出有毒离子，对水体环境造成二次伤害和污染，甚至对生物及环境的安全性都有巨大的影响和危害。

2.2有机合成的高分子材料这种材料的主要作用是作为一种絮凝剂的存在，并通过各种各样的形式对水体中的目标污染物进行获取和捕捉，这些高分子由小到大的进行聚集，产生强烈的重力作用，逐渐下沉。

而分子当中携带污染物的絮体则从水体中脱落出来，使污染物很容易的进行分离与去除。

但是，虽然这种絮凝剂有着很好的去除效果，仍然存在着一定的不足和缺点，例如，有机分子形成的絮凝剂难以降解、个体分子携带生物毒性和污染的概率较高。

2.3天然高分子材料这种材料的最大优点是成本低廉，对于工厂节省开支，降低废水处理费用具有很大的优势和好处，因此受到了工厂的普遍青睐。

目前常用的天然吸附污染物材料有纤维素及其衍生物、壳聚糖以及腐殖酸等。

壳聚糖的特点是在酸性溶液中可溶解，其他条件不溶于水，并且对于重金属产生一定的亲和力，对水体中的半径较大的重金属污染物具有选择性的吸附作用。