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首先通过正交试验对膜制备的主要工艺参数(A,壳聚糖浓度;B,添加剂聚乙二醇分子量;C,溶剂中的丙酮含量;D,干燥温度;E,凝固浴NaOH溶液浓度)对壳聚糖(CS)超滤膜渗水通量的影响进行了评价。结果表明,各因素对膜水通量影响的主次顺序为:B>A>D>E>C,以添加剂聚乙二醇(PEG)分子量影响最为显著。优化后的膜制备条件为:PEG分子量800;壳聚糖浓度为2.0%;溶剂中丙酮含量为40%(V/V);干燥温度50℃;凝固浴NaOH溶液浓度为0.25 mol·L-1。而后,重点研究了添加剂PEG的分子量和用量对CS超滤膜微观形态和膜性能的影响。在最佳制膜工艺的基础上,通过改变铸膜液中PEG的分子量和用量,制备了一系列CS膜,在0.2MPa的进水压力下测定了这些膜的渗透通量和截留率,同时对膜表面进行电镜扫描。结果发现,PEG分子量(M)、制膜体系中的PEG含量(C)的改变,显著地影响了膜表面的微观形态,随着M和C的不断增大,膜表面的粗糙程度逐渐提高,颗粒状结构越来越明显,颗粒粒径和微孔尺度也不断增大。当PEG800用量达到10%、PEG1000用量达到8%时,粒状增大突变为片状,表面孔密集成缝,当用量进一步增大时,由于水溶胀性过大,膜无法获取。随着M和C的不断增大,CS膜的性能表现为渗水通量逐渐增大和对BSA的截留率不断减小。统计分析发现,PEG分子量(M)与CS膜的截留率(R)之间有较好的线性相关,但是,PEG的用量(C)与水通量(F)之间并不存在线性关系,当PEG200、PEG400和PEG600的用量分别为10%、8%和10%时,F值达到最大;PEG分子量达到1000时,对膜的微观结构影响十分显著,相应的渗水通量急剧上升,而截留率则迅速降低。可以认为,PEG不是单纯的致孔剂,它通过改变铸膜液中聚合物的聚集态、溶液热力学行为和凝胶的动力学行为,对膜结构造成一定程度的影响,从而导致膜性能的改变。综合考虑膜的截留率和水通量两个指标,以PEG200(用量10%)或PEG400(用量8%)作为制备CS膜的添加剂比较适宜,既可得到90%以上的截留率,还能获得较高的水通量(12~13ml?h-1?cm-2)。利用PEG400(用量8%)作为添加剂制备的CS膜对蛋白质分子量的截留范围在60000~70000之间,且膜的孔径分布范围较窄。近年来,随着我国沿海水产品加工业的兴起,水产品加工废水成为环境污染的又一突出问题。本研究设计了粗滤+CS膜超滤的串联工艺,对三种水产品废水进行处理,CODcr的去除率分别达到82.6%、89.3%和90.0%,出水符合《污水排放综合标准》的一级标准(100mg·L-1)的要求。对于两种蛋白质浓度分别为111.32 mg·L-1和84.55 mg·L-1的鱼片加工废水,经过粗滤分别去除废水中32.9%和39.4%的蛋白质(颗粒蛋白)后,采用CS超滤膜对水溶性蛋白质进行截留,截流率分别达到52.9%和44.8%(相对于原废水蛋白含量),整个工艺对废水中蛋白质的总截留率可以达到85.8%和84.2%。废水pH值的优化会使颗粒状态的有机成分增加,较大幅度提高粗滤对CODcr和蛋白质的去除率,但对于整个工艺的CODcr和蛋白质去除效果影响并不大。与生物处理技术相比,利用CS超滤膜处理水产品加工废水,不仅可以在较短的时间内获得较好的废水处理效果,而且为废水中蛋白质等营养成分的回收利用创造了有利条件,因而具有较好的应用前景。