壳聚糖絮凝剂在水处理中的应用

翟晓峰

摘 要：壳聚糖絮凝剂在水处理中有一定的运用价值，本文针对该项技术在给水以及饮用水中的运用进行分析，并从环境的可持续发展和综合建设角度，探讨了壳聚糖絮凝剂的具体运用表现，相關内容如下所述。

关键词：壳聚糖絮凝剂;水处理;应用

目前，我国正大力提倡水资源污染管控，恶劣的水环境也让人们开始重视废水治理的各项工作。絮凝剂是废水处理的关键技术方法，是目前运用最广泛、经济、简单的水处理技术。借助絮凝技术可以及时清理污水中的悬浮微粒，让其在沉降工程中发生相互碰撞，同时让絮状物逐渐变大，沉到底部。目前絮凝剂包括了无机、有机和复合三种。

1 简述絮凝剂的发展和特点

无机絮凝剂是当前使用最为广泛的絮凝剂，其容易受到环境的影响，如生成的絮凝剂容易破碎同时也会产生大量的活性污垢，经过处理后的废水内部有较多的金属离子;而有机絮凝剂虽然弥补了无机絮凝剂运用问题，但是在使用中还存在不易降解，对环境的影响大，易致癌等风险。

近年来，壳聚糖是一种新型的天然高分子絮凝剂，该物质来源广泛，具有无毒害，价格低廉等特点，同时环境友好特定突出，容易生物降解。目前我国的不少学者都提倡将壳聚糖絮凝剂运用于各种水处理环境中。我国也积极探寻壳聚糖絮凝剂处理技术，提出了絮状沉淀等技术。

2 分析壳聚糖絮凝剂的运用机理

壳聚糖以及其衍生物组成的絮凝剂的作用机理在于吸附架桥、基团反应效果等。

首先，分析电综合作用，但壳聚糖进入酸性溶液后，壳聚糖上的氨基酸质子会发生变化，如壳聚糖表面带电，和水中的胶粒负电荷发生作用，进而产生生物大分子絮状物，整体也会综合表面的一些电荷来降低zeta电位，胶体脱离后会形成较大的絮状物，发生沉淀作用。

其次，分析吸附桥架作用，在吸附环节中，絮凝分子借助离子键、氢键等作用可以同时结合多个颗粒分子，实现“中间桥梁”的作用，这些颗粒连接后会形成一个稳定的网状结构从而沉淀下来。整体来看，壳聚糖絮凝作用效果和其本身的长链特性有直接关系，这也表示了架桥机理的特殊性，一般壳聚糖的粘稠度越大，受到黏度相对分子质量的影响也就会变大，而相对分子质量大一些的壳聚糖架桥作用的就更加显著，整体的絮凝剂效果较为明显。

最后，分析基团反应作用，絮凝剂的大分子活性基团会和被絮状物的相应基团发生化学反应，整体可通过集成大分子而发生沉淀，其中分子中的氨基会直接和金属离子发生反应形成螯合物。

整体而言，壳聚糖絮凝剂在水处理的运用范围较广，在实际的处理中，相关技术人员可结合水质的不同情况进行分析，结合絮凝的整体作用予以研究，保证共同机理作用的整体价值。

3 分析壳聚糖絮状物在水处理的实际运用表现

3.1壳聚糖絮状物在饮用水处理中的运用表现

因为壳聚糖的分子结构特殊，可以及时清除水中的悬浮物、有机物、颜色和气味，同时降低水中的COD含量，减少消毒副产物产生;此外还能够有效吸附去除饮用水中的重金属和藻类物质，还可以清理掉无机絮凝剂处理后的氯离子，同时抑制水中的微生物繁殖和生长，兼具杀菌作用。

国外的专利报道称，壳聚糖和膨润土可按照一定的比例配合使用，及时清理掉饮用水中颗粒性位置，还可以消除饮用水的气味，特殊颜色。

若在PH=7的环境中加入壳聚糖谷氨酸盐可以保证色度清除率都在98%以上;将壳聚糖作为混凝剂，启用量少而且可以减少消毒副产物产生，效果十分理想。

3.2壳聚糖絮凝剂在生活污水处理中的表现

在城市的生活污水处理中，壳聚糖和传统的絮凝剂相比，其具有投入量少、沉降速度快以及清楚效率高等特点。研究表示，将甲壳素联合45%的氢氧化钠融合混合一小时，随后溶解到千分之一的盐酸溶液中，制成的融合可以有效处理废水。从使用环境爱看，壳聚糖絮凝剂在酸性和碱性的环境下都有较好的絮凝能力，通过具体的实验分析，将壳聚糖絮凝剂和硫酸铁浑噩和，可以获得强化复合的清理废水效果，将香草醛改性壳聚糖联合传统活性物理处理技术，可保证沉降时间在60min内，浊度去除率可高达90%以上。可见，壳聚糖作为一种天然的有机高分子絮凝剂，在城市的污水处理中应用效果十分理想。

3.3壳聚糖絮凝剂在工业废水中的处理效果

在工业废水处理中农，壳聚糖絮凝剂在印刷染布废水、重金属废水和造纸废水中的运用范围较为理想。

印染废水的特点在于色度大、水量多，内部的成分复杂，目前印染加工的10%-20%的燃料会直接排放到废水中，若不及时处理就可能对环境造成直接污染。而壳聚糖中含有大量的氨基和羟基，对染料吸附性强，可通过静电引力、离子交换等作用实现吸附作用。此外，壳聚糖分子上面有大量的伯氨基，可通过配位键结合等方式形成高分子螯合剂絮凝集废水燃料，让其及时脱色。

而食品废水内部含有大量的有机物质和悬浮物，虽然内部的废水没有高危毒性风险，但是食品废水会让水体变得富营养化，会恶化水质。壳聚糖是一种高分子絮凝剂，可减少食品加工的固形物，而且壳聚糖本身无毒害，废水回收的蛋白质和淀粉都可以二次加工循环使用。

高浓度的重金属废水需要先经过离子交换和化学沉淀。虽然经过常规的方法处理后，离子中的微量重金属离子的浓度会发生变化，但是整体的危害却不容小觑。天然高分子壳聚糖因为分子结构特殊，可通过氨基氮、羟基氧能和过渡金属离子结合极强的配位作用而形成配位键，同时可以吸附和捕集溶液中的重金属离子，清除掉水中的铅、汞、铬离子。

4 结语

综上所述，壳聚糖絮凝剂在水处理中运用广泛，可科学处理工业废水和应用废水，为了让该物质积极发挥做大程度发挥其运用效益，相关学者要结合水质的实际情况和清理需求做好改性研究，最终积极应对多种复杂的水质问题。

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