壳聚糖去除水体浊度效果研究 壳聚糖去除水体浊度效果研究 【摘 要】壳聚糖是从虾壳、蟹壳中提取的一种氨基多糖,氨基的存在决定了它在水处理、造纸、食品工业等方面独特的优越性本论文针对壳聚糖在水处理过程中的絮凝效果进行了一系列的研究通过壳聚糖与硫酸铝和聚铁的比照和复配研究,说明壳聚糖是一种絮凝效果较好的新型环保絮凝剂 【关键词】壳聚糖;絮凝;浊度 甲壳素[1-3]是一种与纤维素结构类似的生物高聚物,是许多低等动物,特别是虾蟹和昆虫等外壳的重要成分壳聚糖又叫脱乙酰甲壳质,是甲壳素用浓碱处理后脱去乙酰基而得到的产物通常甲壳素的脱乙酰度超过70%时就叫壳聚糖当前,水厂中广泛使用铝盐絮凝剂,研究说明饮用水中铝离子过量会对人体造成极大的危害,因此寻找铝盐絮凝剂的替代絮凝剂成了当前迫切需要解决的问题壳聚糖是一种天然高分子絮凝剂,具有平安、无毒、来源广、完全可降解这些显著的优势,目前越来越受到人们的关注 1 实验局部 1.1 壳聚糖的配制: 准确称取不同黏度的壳聚糖1.000克,放入100ml容量瓶中,并参加1ml冰醋酸和少量去离子水,待壳聚糖完全溶解后定容至100ml,配制成1%溶液。
1.2 实验仪器 可编程智能型搅拌仪;浊度仪 1.3 实验过程 取一定浊度的原水分别参加500ml烧杯中,分别在杯中参加不同絮凝剂放入搅拌器中,按照120转/分搅拌1分钟、30转/分搅拌10分钟进行搅拌搅拌完成后取出烧杯,静置30分钟后取上层清液测定浊度 2 结果与讨论 2.1 不同黏度壳聚糖的凝絮效果研究 表1 壳聚糖凝絮效果 注:原水浊度31.30NTU. 由表1可看到:相同黏度的壳聚糖,浓度越高,处理后水体的浊度越低,在浓度为4ppm之后趋于平缓,再提高浓度对水体浊度的影响不明显不同浓度的壳聚糖,在3ppm之前是1000黏度的效果比拟好但是在3ppm之后,黏度1000mpa.s的壳聚糖的凝絮效果反而不如黏度500mpa.s的壳聚糖这是由于分子量越大的分子因为占有更大的空间,所以更加容易吸附周围的杂质和粒子另外一个因素就是单位体积中分子的摩尔量这也同时限制着上一个因素 2.2 复配试剂的凝絮效果研究结果与讨论 实验采用壳聚糖与聚铁进行了复配实验研究,所用的壳聚糖是实验中效果最好的黏度为500Mpa.s的壳聚糖聚铁的最正确有效浓度采用产品的推荐值12ppm。
下表即为复配试剂在不同的浓度下进行实验的结果 表2 凝絮效果结果 注:原水浊度32.76NTU. 由表2中得出结论:壳聚糖+聚铁凝絮效果非常好在壳聚糖浓度为1-2ppm时浊度快速下降,但在浓度2-4ppm时开始趋于平稳壳聚糖+聚铁浓度为:3ppm+9ppm,处理后源水浊度为1.05NTU,浊度去除率高达96.79%考虑到本钱和生产要求,复配壳聚糖+聚铁的最正确浓度为2ppm壳聚糖+9ppm聚铁,此时的去浊度率为90.68% 2.3 影响因素分析 表3 不同pH下壳聚糖的效果 注:原水浊度34.21NTU. 不管是处理生活用水还是工业用水,在所有的外在影响因素中,pH值的影响是较大的由表3可以看到:pH对净水剂的絮凝效果影响非常的大,可以相差4-5倍的数值壳聚糖及聚铁耐酸性都比拟好,水处于弱酸性时,壳聚糖及聚铁的效果都到达顶峰但是这两种絮凝剂的耐碱性较差因此,原水在pH为弱酸性的条件下,絮凝效果会更好 2.4 不同搅拌条件和沉淀时间对凝絮效果影响 在实际的生产中,搅拌速度及沉淀时间对絮凝效果也有较大影响,实验研究了100rad/min-120rad/min-140rad/min-160rad/min的不同搅拌速度条件下及15min-30min-45min-60min的不同的沉淀时间对于凝絮效果的影响。
实验说明:不同的搅拌速度对絮凝影响很小而沉淀的时间对于其影响稍大,但是,在30分钟即可满足水质要求 3 结论 壳聚糖单独使用时,黏度为500Mpa.s的壳聚糖是絮凝效果最好的,最正确使用浓度为4ppm 壳聚糖与聚铁复合使用好于壳聚糖单独使用的絮凝效果壳聚糖+聚铁的最正确投加浓度为2ppm+9ppm,去除浊度率为90.68% 壳聚糖适合于中性偏酸性的原水的处理搅拌条件和沉淀时间对于凝絮剂效果的影响不大 【参考文献】 【1】刘之杰,徐刚.壳聚糖对地表水中污染物的净化作用[J].环境污染与防治,2004,26:338-340. 【2】高溪,刘静.壳聚糖的制备及其在水处理中的应用[J].化工科技市场,2021,31:9-13. 【3】周永国,齐印阁,杨越冬.脱乙酰甲壳质回收处理含铜废水[J].河北大学学报 ,1994,14:30-33. [:王楠] 。