3.1 殼聚糖衍生物類
在酸性條件下,殼聚糖的降解性和產品質量具有不穩定性,在很大程度上限制了它的應用范圍.因此,殼聚糖通過化學改性,引進多功能基團,改善其溶解性能和物化性質,可賦予它們更多的特殊功能.黃惠莉等采用自制羧甲基殼聚糖對水溶性染料及印染廢水進行處理,都具有良好的脫色效果.當 pH 為 6 ̄7、羧甲基殼聚糖用量為 0.6 g/L 時脫色率可達 90%.林靜雯等研究了用殼聚糖與丙烯酰胺接枝共聚物作為絮凝劑處理印染廢水,其絮凝效果明顯好于殼聚糖,具有更強的吸附、架橋能力.黃中華等通過實驗得知,不同脫乙酰度殼聚糖的吸附能力存在差別:隨著脫乙酰度的增加,殼聚糖對酸性大紅染料的吸附量明顯增加,這是由于提高脫乙酰度使殼聚糖分子中有更多的游離氨基可以參與吸附;而對番紅花紅和堿性品紅染料,脫乙酰度對吸附能力的影響不明顯.
3.2 淀粉衍生物類
聶新衛等采用預處理的硼泥和改性淀粉絮凝劑處理印染廢水,實驗結果表明:當硼泥絮凝劑用量為250 mg/L、改性淀粉絮凝劑用量為 3 mg/L、廢水 pH 為11.7 時,CODCr 的去除率為 82.4%,色度去除率為76.7%,濁度去除率為 98.1%.馬永梅以玉米淀粉及 2,3- 環氧丙基三甲基氯化銨(GTA)為主要原料,在堿(氫氧化鈉)催化條件下,以水- 乙醇混合溶劑為分散劑,制備了高效陽離子淀粉絮凝劑.該陽離子淀粉絮凝劑與硫酸鐵、PAM復配處理印染廢水混凝效果好,藥劑費用低,
操作簡單,是一種經濟有效的印染廢水處理方法.
3.3 微生物類
微生物絮凝劑是一類由微生物產生的具有絮凝功能的高分子有機物,主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等,屬于天然生物高分子絮凝劑,具有天然有機高分子絮凝劑的一切優點.具有分泌絮凝劑能力的微生物稱為絮凝劑產生菌.關于微生物絮凝劑的絮凝機理有許多假說,目前已被人們普遍接受的是架橋絮凝機理,該學說可解釋大多數微生物絮凝劑產生的絮凝現象,認為絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力可同時吸附多個膠體顆粒,并在膠體間產生“架橋”現象,從而形成三維結構而沉淀.
自1935美國科學家 Butterfield 從活性污泥中篩選出絮凝劑產生菌以來,人們對微生物代謝產物與微生物絮凝劑之間的關系進行了研究,篩選到一些絮凝劑產生菌.目前,有關微生物絮凝劑在印染廢水中的應用已進行了廣泛研究.彭曉文等利用微生物絮凝劑L- 3 處理酸性湖藍 A、堿性品紅、活性翠綠 KN- R 和直接深紫 NM染料,脫色率分別達到了 93.0%、84.2%、75.5%和 86.0%.李風琴等篩選、培養了具有高絮凝活性的微生物絮凝劑 MHXGS2,其對靛藍印染廢水有很好的脫色效果.當 pH 值為 10.5、微生物絮凝劑用量為 4 mL/L時,脫色率可高達 96.5%.
4 生物酶
生物酶處理印染廢水有使用安全、清潔等優點,酶處理后廢液容易進行無害化處理.用于污水處理中的酶包括辣根過氧化物酶、木質素過氧化物酶、多酚氧化酶等.研究發現,利用有多酚氧化酶活性的鐵載體對染料分解和廢水處理非常有效.喬彤森等以辣根過氧化物酶為催化劑、過氧化氫為氧化劑,采用酶催化氧化法處理含苯胺、酚類化合物和其他化學物質的高濃度有機工業廢水,結果表明:當辣根過氧化物酶用量為 1 mL、過氧化氫用量為 0.2 mL、pH 值為 8 ̄9、25℃左右時,CODCr 去除率可達到 50%以上.張鵬等對纖維素酶與靛藍染料間的吸附關系進行研究,發現纖維素酶 CTC- A、CTC- B、CTC- C 對水溶液中的靛藍有聚集和吸附作用.盧蓉等采用彩絨革蓋菌產生的漆酶對酸性橙染料進行脫色實驗,結果表明:脫色作用明顯,添加微量的小分子物質作為氧化還原遞質可顯著提高漆酶的催化氧化能力,脫色率可達 96.5%,表明其在染料廢水的治理上具有良好的應用前景.另外, 酶固定化是目前酶處理工業廢水中較為活躍的領域,但其缺點也明顯:反應較劇烈,酶易失活,載體無通用性.固定化酶技術作為一種高效的生物酶催化技術,將在今后的工業廢水處理中產生巨大的應用價值.
5 結語
高分子絮凝劑在處理印染廢水中起著舉足輕重的作用:無機高分子絮凝劑能夠較好地去除印染廢水中的分散染料、硫化染料、氧化后的還原染料以及分子質量較大的直接染料和中性染料,而對易形成膠體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廢水的混凝脫色效果不理想;有機高分子絮凝劑以其良好的凝聚效果、脫色能力和操作簡便等優點,在印染廢水處理中起著不可替代的作用,特別是能有效地處理含親水性染料的印染廢水.但是,有機合成高分子絮凝劑單獨處理印染廢水的效果欠佳.因此,開發研制價廉、無毒、高效的新型無機有機復合混凝劑已成為混凝法的主要研究方向之一.
近年來,天然高分子物具有原料來源廣、價廉和生物可降解性等優點已得到國內外科研工作者的廣泛關注.越來越多的研究者致力于生物酶在處理印染廢水中的應用,該類絮凝劑可以有效處理復雜、多變的印染廢水,減少環境污染.我們深信,隨著技術的不斷發展,高分子絮凝劑和生物酶在印染廢水處理中將會發揮更大的作用.
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