壳聚糖及其衍生物对染料废水的脱色研究_陈忻

样坛种亨毒趁成第30卷第”期2007年”月壳聚糖及其衍生物对染料废水的脱色研究陈忻`,2,3,孙恢礼、`,2,潘嘉慧”(1.中国科学院南海海洋研究所,广州510301;2.中国科学院研究生院,北京l00()49;3.佛山科学技术学院化学与化工系,佛山52800摘要:利用梭甲基壳聚糖(Noc)C复配聚丙烯酞胺(PAM)对3种水溶性染料模拟废水进行絮凝脱色处理,研究了溶液的酸度、絮凝剂与助凝剂的投加量等因素对脱色率的影响。实验结果表明,引人PAM作为助凝剂的脱色效果优于单纯使用竣甲基壳聚糖。处理此染料废水的最佳pH值为.23,梭甲基壳聚糖的质量浓度为480m创L,PAM投加量为4一sm创IJ。在此优化条件下,复合絮凝剂对三种染料废水的脱色率为9%,cOD去除率为90%;用壳聚糖/稀土复合膜处理染料废水时,对直接黑F、还原红3FB染料废水的脱色率分别达到94.7%和982%,明显优于单纯壳聚糖膜。关键词:梭甲基壳聚糖;聚丙烯酞胺;染料废水;脱色;壳聚糖/稀土复合膜中图分类号:X791文献标识码:A文章编号:l03一504(207)09以刃8-6刁3印染废水处理的瓶颈在于色度和氨氮的去除1,尤其是色度高和脱色困难。当前用于水处理的絮凝剂如聚合氯化铝等引起的安全问题让人担忧圆,天然生物高分子壳聚糖(。hitosan,简称CT)S以其独有的絮凝、成膜、吸附、鳌合等性能在印染废水脱色研究领域日益受到重视问。但壳聚糖水溶性差使其应用受到一定限制,为此将其改性制成水溶性的梭甲基壳聚糖(eabroxymehtylehiotsan,NOCC)。张秋华闭、黄惠莉四等利用壳聚糖和梭甲基壳聚糖处理毛巾厂的印染废水,其脱色效果和化学需氧量(COD)去除率都明显优于其他絮凝剂。但刘维俊等l9]报道,单纯用梭甲基壳聚糖絮凝处理染料废水存在絮体细小、上清液澄清度较差等缺点。本文以较为安全的非离子型的聚丙烯酞胺伊AM)为助凝剂,复配梭甲基壳聚糖以提高絮凝脱色效果。此外,魏玉娟等l0]将稀土用于混凝剂处理印染废水,取得了成效,但把壳聚糖结合稀土制成复合膜应用到印染废水的脱色处理中去,目前国内尚未见报道。本文利用此复合膜对3种水溶性染料废水进行了脱色实验,进一步拓宽壳聚糖和稀土相结合的应用范围。1实验部分LI试剂和仪器直接黑F,还原红3FB,活性橙X一G:水溶性染料,由广东三水金盛新威印染有限公司提供,配制成质量浓度为10mg几的单一染料模拟废水;竣甲基壳聚糖(NOCC):浙江澳买钊主物科技有限公司;CTS:自制,基金项目:广东省第一批科学事业费计划项目(2《X巧B3653002);佛山市科技发展专项基金项目(205078B)作者简介:陈听(1968-),女,副教授,在读博士,从事生物材料及有机化学的教学与种讲工作,〔电话沁75-7召2如8记诏川电子信箱肠动c口石n@勿功二om。·86.粘度为3290lllP盯s,脱乙酞度为76.43%;PAM、硝酸斓、重铬酸钾硫酸亚铁钱、硫酸银、试亚铁灵指示剂等均为AR级.722型可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;pHs一C型精密pH计:上海雷磁仪器厂;7-81型磁力加热搅拌器:杭州仪表电机厂。1.2实验方法1.2.1梭甲基壳聚糖复配PAM处理染料废水试验取50m工100mglL染料废水于烧杯中,加人梭甲基壳聚糖,用lmo比盐酸调节pH值,先快速搅拌1而n,再加人PAM慢速搅拌1而n,静置1h0后取其上清液测定吸光度及COD值,得到脱色率及COD去除率。L.22甲壳素的制备用3%(刃v)的盐酸浸泡虾壳近Zoh后,将虾壳洗至中性,置于5%(耐w)Na0H溶液中浸泡.0h5,加热至沸,将碱液倒掉,加人水再加热至沸。将虾壳洗至中性后烘干。1..23壳聚糖的制备称取.509的甲壳素置于碘量瓶中,向瓶内倒人50%(耐w)NaoH溶液,将甲壳素完全浸泡。置于超声波内反应完毕后,将壳聚糖洗至中性,烘干。1..24壳聚糖膜的制备及对染料废水的试验称取.409壳聚糖溶于Zon1Lo.1%醋酸溶液中,静置脱泡后于培养皿上浇注液膜。待液膜干燥后,加入5%(耐叼的氢氧化钠溶液于培养皿中,使壳聚糖膜脱出,将其浸入蒸馏水中洗至中性后,于室温下自然干燥。1..25壳聚糖稀土复合膜的制备及对染料废水的试验将干燥的壳聚糖膜浸人n.26%(w/w)的aLN(05)3溶液中,分别吸附h6和2h4后取出,室温自然干燥后放人50mLlom叭染料废水中,静置后测定水样的吸光度,求得脱色率。DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2007.09.030壳聚糖及其衍生物对染料废水的脱色研究陈忻,等.26吸光度的测定用分光光度法,试验染料的分子量及测定波长列于表1。表1染料名称直接黑F还原红3FB活性橙X一G试验染料的分子量及测定波长分子量测定波长(nm