壳聚糖的物理/化学改性及其对含酚废水的处理
摘要:将壳聚糖物理改性为球形颗粒,然后在微波辐射下,球形壳聚糖与柠檬醛接枝反应,再与NaBH4还原反应,制备一种新型环保材料——物化改性壳聚糖。采用红外光谱仪(IR)、X衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)和比表面测定及孔径分析仪(BET)结构表征改性壳聚糖。通过含酚制药废水的动态小柱吸附实验,研究了时间、柱高和出水流速等因素对改性壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,在室温、pH=6.6、柱高300 mm、出水流速0.2 mL/min动态吸附条件下,酚去除率90.4%,COD去除率69%,色度和浊度去除率分别为75%和77.6%。
关键词:壳聚糖,柠檬醛,物理/化学改性,含酚废水,COD
壳聚糖是一种天然有机高分子絮凝剂,具有无毒、可生物降解等特点,已在造纸、医药、化工和废水处理等领域得到了广泛的应用。然而壳聚糖水溶解度低,pH值适用范围较窄,从而限制了生产废水治理方面的应用[1]。
为了提高壳聚糖在废水处理中的使用,对壳聚糖改性是一个重要的途径。作者首先将壳聚糖滴加成球形颗粒,然后针对壳聚糖分子结构中含有大量氨基和羟基,采用微波辐射技术对壳聚糖与柠檬醛化学改性,制备一种新型环保材料———物化改性壳聚糖。这种壳聚糖衍生物由于柠檬醛取代基的引入而赋予壳聚糖更多的功能,也增强了壳聚糖的螯合能力,为壳聚糖更有效地应用于生产废水处理开辟了新途径。含酚生产废水成分复杂,有机物浓度高,不仅含盐量大、有色、有味,而且还含有大量难生物降解的物质和对微生物有抑制作用的有毒有害物质[2],如酚类、苯胺类、硝基苯类和其他芳香类化合物等,不利于直接生化处理。
目前,含酚废水处理研究主要针对模拟废水的静态吸附研究[3-8],而含酚生产废水的动态吸附性能研究则很少见,本文以含酚制药废水为对象,以废水中酚和COD去除率为考察指标,研究了改性壳聚糖的吸附性能。
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