殼聚糖季銨鹽在混凝-微濾工藝中的應用研究

陳 才，劉曉艷，陸謝娟，王一楠，吳曉暉

（1.武漢科技大學城市建設學院，湖北武漢430065；2.華中科技大學環境科學與工程學院，湖北武漢430074）

近年來，膜分離技術由于其具有出水水質好、效 率高等優點在水處理領域應用得越來越廣泛〔1〕。然而，嚴重的膜污染卻阻礙著膜分離技術的發展〔2-3〕。目前通常采用混凝、吸附、離子交換、氧化等預處理技術來減緩膜污染〔4-6〕。殼聚糖（CS）作為一種天然的高分子有機物，CS分子上存在游離的羥基和氨基，分子間易形成氫鍵，所以CS分子難溶于水。CS分子上的氨基在酸性條件下會發生質子化作用形成帶正電的聚合物電解質〔7〕，可以作為混凝劑，經過電荷中和使膠體顆粒脫穩，再通過吸附架橋使脫穩的膠體聚集形成絮體，經過濾去除〔8〕。但是，CS作為混凝劑使用也存在著許多問題，包括不溶于水、絮凝效果受pH的影響較大等〔9〕。本研究通過改性CS制備殼聚糖季銨鹽（CS-CTA）來研究其在混凝-微濾工藝中的應用效果。

1 材料和方法

1.1 主要材料與儀器

CS（脫乙酰度 85%~95%），國藥集團；3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨（CTA），源葉生物科技有限公司；微濾膜（膜孔徑為1.2μm），上海市新亞凈化器廠；濁度儀，上海昕瑞儀器儀表有限公司；紫外分光光度計，日本島津公司；TS6-1型程控混凝實驗攪拌儀，武漢恒嶺科技有限公司；BT-9300H型激光粒度分析儀，丹東百特科技有限公司。

1.2 模擬水樣

稱取1.0 g的腐殖酸粉末、0.4 g的NaOH，溶解于1 000 mL去離子水中，得到1 g/L的腐殖酸儲備液；取2 000 mL自來水，加入20 mL腐殖酸儲備液、0.1 g高嶺土，攪拌均勻，即為腐殖酸高嶺土模擬水樣。……