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本文分别以甲壳素、海藻酸钠(AGS)和壳聚糖(CTS)、海藻酸钠为原料,通过两种不同的路径来合成壳聚糖/海藻酸钠共聚凝胶(CTS-AGS)。重点讨论了反应时间、温度、反应物投料比等对CTS-AGS处理印染废水的效果,包括脱色率、COD去除率、除浊率的影响,确定了最佳的合成方案。通过FT-IR等手段表征了其结构,应用SEM观察CTS-AGS表面形貌,表明反应是按照设定的路径进行,AGS的引入削弱了壳聚糖分子间的氢键,增大了分子间位阻,使CTS-AGS获得了良好的亲水性。
以佛山某印染厂的印染废水为对象进行了絮凝实验,结果表明,CTS-AGS对水溶性染料废水具有优良的脱色、除浊、COD去除效果,特别对水溶性很好的阴离子型染料的脱色效果更好,各项指标明显优于壳聚糖,它具有处理pH范围宽,投加量范围宽,絮体形成快的特点。
CTS-AGS对重金属离子有很好的吸附效果。对Pb2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+的吸附率分别达到94％、95％、90％、80％。
CTS和CTS-AGS对低浓度Cu2+和Zn2+吸附机理为化学吸附为主的单分子层吸附机制,满足单分子层吸附机制推导的固-液吸附动力学方程。CTS-AGS对低浓度Cu2+和Zn2+的吸附速率和吸附效果都比CTS好。
通过SEM分析,结果表明,CTS-AGS呈现片层、空隙结构,对印染废水的处理是表面和空隙内部同时进行的絮凝吸附作用；CTS-AGS吸附Cu2+以后,表面呈立体网状结构,可推出CTS-AGS对Cu2+的吸附机理为化学吸附为主的、形成五元环的单分子层吸附机制。