随着水资源短缺和水污染问题日益严重,水处理工艺受到空前关注。在众多水处理工艺中,絮凝法由于高效、低耗、工艺简单,被认为是一种工业上适用且经济上可行的水处理方法。因此,制备性能优良、环境友好的新型絮凝剂对于缓解水资源短缺和水污染问题具有重要的现实意义。一般来说,传统的化学合成高分子絮凝剂具有一定的环境污染和生理毒性,制约了其大规模使用。生物质絮凝剂由于其良好的可再生性和生物可降解性,避免了环境的二次污染,逐渐吸引了研究者的目光。蛋白质在世界范围内是一种丰富的天然生物质资源,具有大分子结构和丰富的官能团,是一种较好的生物质絮凝剂的候选者,但是目前对蛋白质基絮凝剂的研究报道不多、理论不够深入,且天然蛋白质存在等电点较低,与合成高分子絮凝剂相比分子量较小的问题。针对以上问题,本论文采用螺蛳作为原材料提取螺蛳蛋白（Msp）,通过甲基化、交联、接枝等方法对材料进行改性,制备出环境友好、絮凝性能优良的甲基化螺蛳蛋白絮凝剂、酶交联螺蛳蛋白/Ca2+絮凝剂以及聚乙烯亚胺改性螺蛳蛋白絮凝剂。并对其结构进行了表征,研究了絮凝剂对废水中带电颗粒污染物以及有机染料的絮凝性能和絮凝机理,考察了环境p H、悬浮物初始浓度、絮凝剂投加量等因素对絮凝效果的影响。具体研究内容如下:（1）通过等电沉淀（PSC-IP）提取Msp,然后在盐酸催化下,通过甲醇酯化Msp侧链上的羧基得到甲基化螺蛳蛋白絮凝剂（Me Msp）,甲基化封闭其侧链羧基,能显著降低Me Msp表面负电荷,增强电荷中和作用。FT-IR、Zeta电位和元素分析证实了Me Msp成功合成并对其结构进行了表征。絮凝实验表明,Msp在低p H环境下具有絮凝性能（95.40%）,而Me Msp-24在低剂量下显示出更优异的絮凝效率,在投加量27 mg/g时最大澄清效率为97.46%。此外,Me Msp-24在p H值为1.0～9.0的范围内表现出较高的絮凝效率,沉降速度较快（1.33 mm/s）,絮体尺寸较大（14μm）。同时,Me Msp-24在处理铁路隧道施工废水时,也表现出92.12%的澄清率。絮凝动力学和机理分析表明,最有效的粒子碰撞发生在最佳剂量下,电荷中和以及吸附和粘附分别在不同环境中发挥了不可替代的作用。（2）提高天然蛋白质的分子量是促进絮凝桥接作用的有效途径之一。以Msp为原料,通过转谷氨酰胺酶（TGase）钙双交联反应制备了大分子量的酶交联螺蛳蛋白/Ca2+絮凝剂(TGase-Msp/Ca2+)。利用FT-IR、SEM-EDS、Zeta电位对其结构进行了表征,SEM结果表明TGase-Msp/Ca2+呈现不规则,多孔状的表面结构。这有助于提高比表面积,增加吸附桥接位点。考察了TGase-Msp/Ca2+对高岭土悬浮液的絮凝性能,结果表明,Ca2+含量影响TGase-Msp/Ca2+的絮凝性能,在Ca2+含量为0.2 mol/L时TGase-Msp/Ca2+因具有良好的桥接作用和电荷中和能力,表现出优秀的絮凝性能并具有较小污泥体积,在投加量为1.25 m L,p H为6时浊度去除率达到99.89%,污泥体积为28m L/L,絮体粒径达到18μm,沉降速度为2.21 mm/s。同时,TGase-Msp/Ca2+具有很宽的絮凝范围,在p H 2～12的范围内的去除率达到97%以上。（3）以Msp为基材,通过支化聚乙烯亚胺（PEI）对其进行接枝改性。在碳化二亚胺（EDCA）的活化下,通过亲核反应将PEI接枝在Msp的羧基侧链上制备出聚乙烯亚胺改性螺蛳蛋白絮凝剂（PEI-Msp）,在封闭羧基的基础上将侧链中引入阳离子基团-NH3+和-NH2+-,并一定程度增加其分子量。用FT-IR、SEM-EDS、Zeta电位对其结构进行了表征,并证明了PEI-Msp的成功合成。絮凝实验表明,PEI-Msp在p H为6投加量为0.75 m L时,浊度去除率为99.97%,且在一个宽的p H范围内絮凝效率保持99.70%以上（p H 2～10）,相比Msp和PEI具有更高的澄清效率和较低的投加量以及更广的适用范围。同时PEI-Msp对酸性品红（AF）也具有良好的絮凝效果和良好的抗酸碱能力,以AF-高岭土模拟废水为研究对象,考察了悬浮物对染料去除的影响。结果表明,PEI-Msp对单一AF和AF-高岭土混合溶液AF的最佳去除率分别为88.47%和94.26%。机理分析表明,-NH3+和-NH2+的引入提高了絮凝剂功能型链段与污染物相互作用的可能性,高岭土的存在提高AF去除率的原因是部分AF分子在絮凝前吸附在高岭土颗粒上,与高岭土颗粒协同絮凝。本工作旨在探究一种新来源的蛋白质基絮凝剂,并从调节表面电荷、增大分子质量、引入功能基团等方面改善其絮凝性能,揭示絮凝剂对于不同污染物的絮凝机理,为开发新型蛋白质基絮凝剂及其应用提供一定的理论和实践参考。