壳聚糖吸附处理低浓度重金属废水_陈培榕

壳聚糖吸附处理低浓度重金属废水陈培榕，吴耀国，刘保超（西北工业大学理学院应用化学系，陕西西安710072）Progressofthetreatmentofwastewatercontainingheavymetalwithlowconcentrationbychitosan-basedadsorbentsChenPeirong，WuYaoguo，LiuBaochao（DepartmentofAppliedChemistry，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China）［摘要］壳聚糖类生物质材料因其良好的吸附性能、广泛的来源以及低廉的成本，在水中重金属和有机污染物的吸附处理中被广泛使用。综述了壳聚糖吸附处理低浓度重金属废水的研究进展，重点比较了壳聚糖微球与壳聚糖膜对水体中重金属离子的吸附效果，总结了用以提高壳聚糖吸附剂性能（如吸附容量、吸附选择性、稳定性等）的各种途径及其改善效果。针对壳聚糖类重金属吸附剂应用中仍然存在的一些不足，结合废水处理的实际需求，探讨了今后的研究中值得关注的方向。［关键词］壳聚糖微球；壳聚糖膜；吸附；重金属离子［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）09-0006-05Abstract：Becauseofitsexcellentadsorptioncapacity，easyobtainablesourcesandlowcost，chitosanhasbeenwidelyapplied，asadsorbent，tothetreatmentofwastewatercontainingheavymetalandorganicpollutants.Theprogressinthetreatmentofwastewatercontainingheavymetalbychitosanissummarized.Theeffectsoftheadsorp-tiveefficiencyofchitosanbeads，chitosanmembranesorfilmsontheheavymetalionsinwaterbodyarecomparedemphatically.Thewaysofimprovingtheheavymetaladsorbentperformances，suchasadsorbingvolume，selectivity，stability，etc.，aresummarized，too.Aimingatthedeficiencyinitsapplication，andtherealneedofthewastewatertreatment，theresearchdirectionworthyofconcerninthefutureisdiscussed.Keywords：chitosanbeads；chitosanmembranes；adsorption；heavymetalions第29卷第9期2009年9月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．9Sep.，2009高浓度的重金属废水经过化学沉淀、电沉积等常规方法处理后，仍然含有微量的重金属离子，其浓度虽小，但危害却不容小视，极易通过食物链在人体或其他生物体中积聚。目前对水中低浓度（<10mmol/L）或微量重金属（<1mmol/L）的去除主要是通过离子交换、反渗透等途径，这些方法虽然具有较好的效果，但处理成本太高，难以得到广泛的应用。因而，寻找一种效果同样显著，但处理成本低廉的方法去除水体中的低浓度或微量重金属离子是十分必要的。近来研究发现，壳聚糖及其改性产物作为吸附剂能够有效去除废水中的低浓度或微量的重金属离子。对于壳聚糖类吸附剂的改性方式、制备及其对金属离子的吸附机理，人们进行了大量研究，取得了许多有价值的成果〔1-3〕。壳聚糖微球和壳聚糖膜是目前常用的两种壳聚糖吸附剂形态，其对废水中低浓度或微量重金属离子的吸附处理有很好的效果。笔者主要介绍了壳聚糖微球和壳聚糖膜在低浓度重金属废水吸附处理中的应用现状，对比了改性对壳聚糖微球或膜结构性能及其对低浓度重金属离子的吸附处理效果的影响，结合低浓度重金属废水的特点以及实际处理中的需要，讨论了对该领域的研究应该关注的几个方向。1壳聚糖吸附剂研究发现，壳聚糖结构中含有的—NH2和—OH基团对金属离子具有较强的结合作用〔4〕，对水体中的微量重金属也有较好的去除效果；此外，壳聚糖还有无毒、可生物降解等特点，因而是一种十分理6——工业水处理2009－09，29（9）想的重金属吸附剂，在各种含重金属废水的深度处理中显示出了很好的优越性〔5〕。尽管如此，壳聚糖机械强度不高、易在酸