3.1 壳聚糖衍生物类
在酸性条件下,壳聚糖的降解性和产品质量具有不稳定性,在很大程度上限制了它的应用范围.因此,壳聚糖通过化学改性,引进多功能基团,改善其溶解性能和物化性质,可赋予它们更多的特殊功能.黄惠莉等采用自制羧甲基壳聚糖对水溶性染料及印染废水进行处理,都具有良好的脱色效果.当 pH 为 6 ̄7、羧甲基壳聚糖用量为 0.6 g/L 时脱色率可达 90%.林静雯等研究了用壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物作为絮凝剂处理印染废水,其絮凝效果明显好于壳聚糖,具有更强的吸附、架桥能力.黄中华等通过实验得知,不同脱乙酰度壳聚糖的吸附能力存在差别:随着脱乙酰度的增加,壳聚糖对酸性大红染料的吸附量明显增加,这是由于提高脱乙酰度使壳聚糖分子中有更多的游离氨基可以参与吸附;而对番红花红和碱性品红染料,脱乙酰度对吸附能力的影响不明显.
3.2 淀粉衍生物类
聂新卫等采用预处理的硼泥和改性淀粉絮凝剂处理印染废水,实验结果表明:当硼泥絮凝剂用量为250 mg/L、改性淀粉絮凝剂用量为 3 mg/L、废水 pH 为11.7 时,CODCr 的去除率为 82.4%,色度去除率为76.7%,浊度去除率为 98.1%.马永梅以玉米淀粉及 2,3- 环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为主要原料,在碱(氢氧化钠)催化条件下,以水- 乙醇混合溶剂为分散剂,制备了高效阳离子淀粉絮凝剂.该阳离子淀粉絮凝剂与硫酸铁、PAM复配处理印染废水混凝效果好,药剂费用低,
操作简单,是一种经济有效的印染废水处理方法.
3.3 微生物类
微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物,主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等,属于天然生物高分子絮凝剂,具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点.具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌.关于微生物絮凝剂的絮凝机理有许多假说,目前已被人们普遍接受的是架桥絮凝机理,该学说可解释大多数微生物絮凝剂产生的絮凝现象,认为絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力可同时吸附多个胶体颗粒,并在胶体间产生“架桥”现象,从而形成三维结构而沉淀.
自1935美国科学家 Butterfield 从活性污泥中筛选出絮凝剂产生菌以来,人们对微生物代谢产物与微生物絮凝剂之间的关系进行了研究,筛选到一些絮凝剂产生菌.目前,有关微生物絮凝剂在印染废水中的应用已进行了广泛研究.彭晓文等利用微生物絮凝剂L- 3 处理酸性湖蓝 A、碱性品红、活性翠绿 KN- R 和直接深紫 NM染料,脱色率分别达到了 93.0%、84.2%、75.5%和 86.0%.李风琴等筛选、培养了具有高絮凝活性的微生物絮凝剂 MHXGS2,其对靛蓝印染废水有很好的脱色效果.当 pH 值为 10.5、微生物絮凝剂用量为 4 mL/L时,脱色率可高达 96.5%.
4 生物酶
生物酶处理印染废水有使用安全、清洁等优点,酶处理后废液容易进行无害化处理.用于污水处理中的酶包括辣根过氧化物酶、木质素过氧化物酶、多酚氧化酶等.研究发现,利用有多酚氧化酶活性的铁载体对染料分解和废水处理非常有效.乔彤森等以辣根过氧化物酶为催化剂、过氧化氢为氧化剂,采用酶催化氧化法处理含苯胺、酚类化合物和其他化学物质的高浓度有机工业废水,结果表明:当辣根过氧化物酶用量为 1 mL、过氧化氢用量为 0.2 mL、pH 值为 8 ̄9、25℃左右时,CODCr 去除率可达到 50%以上.张鹏等对纤维素酶与靛蓝染料间的吸附关系进行研究,发现纤维素酶 CTC- A、CTC- B、CTC- C 对水溶液中的靛蓝有聚集和吸附作用.卢蓉等采用彩绒革盖菌产生的漆酶对酸性橙染料进行脱色实验,结果表明:脱色作用明显,添加微量的小分子物质作为氧化还原递质可显著提高漆酶的催化氧化能力,脱色率可达 96.5%,表明其在染料废水的治理上具有良好的应用前景.另外, 酶固定化是目前酶处理工业废水中较为活跃的领域,但其缺点也明显:反应较剧烈,酶易失活,载体无通用性.固定化酶技术作为一种高效的生物酶催化技术,将在今后的工业废水处理中产生巨大的应用价值.
5 结语
高分子絮凝剂在处理印染废水中起着举足轻重的作用:无机高分子絮凝剂能够较好地去除印染废水中的分散染料、硫化染料、氧化后的还原染料以及分子质量较大的直接染料和中性染料,而对易形成胶体微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子直接染料废水的混凝脱色效果不理想;有机高分子絮凝剂以其良好的凝聚效果、脱色能力和操作简便等优点,在印染废水处理中起着不可替代的作用,特别是能有效地处理含亲水性染料的印染废水.但是,有机合成高分子絮凝剂单独处理印染废水的效果欠佳.因此,开发研制价廉、无毒、高效的新型无机有机复合混凝剂已成为混凝法的主要研究方向之一.
近年来,天然高分子物具有原料来源广、价廉和生物可降解性等优点已得到国内外科研工作者的广泛关注.越来越多的研究者致力于生物酶在处理印染废水中的应用,该类絮凝剂可以有效处理复杂、多变的印染废水,减少环境污染.我们深信,随着技术的不断发展,高分子絮凝剂和生物酶在印染废水处理中将会发挥更大的作用.
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