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近年来,随着我国工业经济的迅速发展,工业废水量大大增加,水体的重金属离子污染问题也越来越严重,研究和开发高效的重金属废水处理技术成为水处理领域的热点之一。目前,重金属废水的处理一般采用中和沉淀、离子交换、膜过滤和吸附等多种方法。其中,微生物絮凝剂因为具有高效、无二次污染等特点开始受到广泛关注。普鲁兰(Pullulan)是由真菌茁芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)产生的一种胞外多糖,作为微生物絮凝剂在环境污染治理等领域具有广泛的应用。本论文对普鲁兰多糖进行化学改性,将普鲁兰分子链上的部分羟基替换为羧甲基从而得到羧甲基普鲁兰(CMP)。研究羧甲基普鲁兰(CMP)对溶液中重金属离子的絮凝性能,探讨各种不同条件:溶液的pH值、吸附时间、起始浓度、温度等对絮凝的影响。通过响应面分析法(RSM)对复合絮凝剂的絮凝条件进行筛选优化,找出影响絮凝条件的重要因素,最后确定絮凝的最优条件。具体研究结果如下:(1)用氯乙酸钠和异丙醇对普鲁兰进行了化学改性,制备了一种新的絮凝剂—羧甲基普鲁兰(CMP)。羧甲基普鲁兰(CMP)是一种白色膜状固体,分子为网状结构的大分子多糖,这种网状的分子结构可以更有效的吸附胶体颗粒。(2)羧甲基普鲁兰(CMP)对水溶液中Cd2+、 Cu2+、 Pb2+的絮凝效果。实验结果表明:羧甲基普鲁兰(CMP)对Cu2+、Pb2+基本没有絮凝能力,而对Cd2+单独絮凝的最大絮凝率可以达到28%左右。因此相比Pb2+和Cu2+的絮凝效果,Cd2+更适合作为羧甲基普鲁兰(CMP)絮凝的研究对象。(3) CMP对Cd2+的絮凝性能,从各方面絮凝性能研究的实验结果可以看出,CMP是一种具有稳定絮凝效果的絮凝剂。CMP对Cd2+的吸附速率较快,在30min内基本达到平衡。pH值对Cd2+絮凝效果具有一定的影响,在pH值为6时絮凝率达到最高,絮凝过程受温度影响不大。(4)应用PB设计筛选出影响CMP絮凝效果的主要因素。实验结果表明,这些因素分别为FeCl3投加量、pH值以及CMP投加量。应用CCD实验设计对由PB实验筛选出来的三个因素进行优化分析,最后得到CMP絮凝的最优絮凝条件为:CMP投加量为31.05mg/L,FeCl3投加量为1mg/L,pH值为5.65。