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壳聚糖是一种天然有机高分子絮凝剂,具有无毒、无害、生物相容性和多功能性等特点,有着广泛的应用前景。本文建立了静态浸润法制备壳聚糖的新工艺,同时优化了新的工艺条件,并对壳聚糖分子量的测定方法进行了规范;在此基础上,对工艺废水进行了资源化处理研究;并考察了壳聚糖自身品质以及外部条件对其絮凝性能的影响。其主要结果与结论如下: ①采用静态、浸润法脱乙酰基制备壳聚糖的最佳条件:1g甲壳素与70%浓度(m/v)NaOH溶液5mL(v/v=1:1),无搅拌,118℃反应4小时,制得脱乙酰度(D.D值)78±3%,分子量6x105的壳聚糖。此方法与传统工艺相比,可节省浓碱用量近70%,且无需机械搅拌,大大降低了生产成本,有着良好的经济、环境、社会效益。 ②配制的壳聚糖原溶液初始浓度不同,测出的粘度分子量也不同,当壳聚糖溶液浓度在0.05g/50mL—0.2g/50mL范围时,测定的壳聚糖分子量比较稳定。 ③对废碱液进行回收利用,回收了工艺废水中的蛋白质和氢氧化钙,降低了工艺成本;将生产排放的废液依次经过混凝、VTBR二级生化处理、Fenton试剂氧化使出水COD小于100mg/L,澄清透明,再经过反渗透除盐处理可作为工艺洗涤水回用,做到了经济与环保的双赢。 ④壳聚糖脱乙酰度和分子量的提高有助于降低其用量。但壳聚糖脱乙酰度增加到75%后,达到相同絮凝效果时投加量的降低程度很小;考虑到高脱乙酰度的壳聚糖制备成本也高,作为絮凝剂,壳聚糖脱乙酰度大于75%即可。脱乙酰度对壳聚糖絮凝性能的影响远远高于分子量的影响。 ⑤壳聚糖不论对于低浓度痕量含Cu2+废水还是高浓度的含Cu2+废水,均有很好的絮凝效果,去除率都在90%以上。对于低浓度含Cu2+废水壳聚糖絮凝以螯合作用为主;对于高浓度的含Cu2+废水壳聚糖絮凝以吸附架桥为主。