植物提取物型絮凝剂—处理印染废水

发布时间:2018-3-19 9:40:50

  植物提取物型絮凝剂主要是指从植物中提取的具有絮凝功能的糖类、蛋白质、纤维素、木质素和有机酸等天然高分子物质。植物提取物型絮凝剂可生物降解、无毒、来源广泛和环境友好的特点,使其成为合成高分子絮凝剂的有效替代品之一。受有效成分浓度的影响,不同絮凝剂的投加量差别很大。如甘薯种子果胶、浒苔多糖和黄秋葵黏液等植物提取物型絮凝剂在投加量不超过5mg/L时对模拟印染废水中染料的去除率可达到80%。但对于辣木种子和葡萄籽提取物而言,其有效成分浓度较低,最佳投加量分别高达750mg/L和650mg/L。植物提取物型絮凝剂有效成分多为蛋白质和多糖,造成其絮凝效果受环境pH和染料结构的影响较显著。例如在偏酸性条件下,氨基质子化后植物提取物型絮凝剂多表现出阳离子絮凝剂的特性,对刚果红、铬蓝黑R、酸性红、活性黑和直接红等阴离子型染料的去除率高于对孔雀绿、结晶紫等阳离子型染料的去除率。

  尽管已经有研究证明了植物提取物型絮剂凝在环境安全、絮凝效果和污泥产生量等方面要优于PAC、PFC和PAM等传统无机和合成高分子絮凝剂,但受植物提取物型絮凝剂的线型分子结构和分子量小等特点影响,植物提取物型絮凝剂的保质期较短,使用稳定性还有较大的改进空间。有鉴于此,通常以植物提取物型絮凝剂的刚性分子结构为主体对其进行改性以提高絮凝效果和增加保质期。如淀粉主链上共聚接枝丙烯酰胺后不仅提高了絮凝效果,而且延长了絮凝剂的有效作用时间;木质素经氨化改性后,氨化木质素对阴离子染料模拟废水的脱色效果要明显优于木质素,同时适宜的pH范围也得到拓宽。除了改性以外,植物型提取物作为高分子絮凝剂与无机絮凝剂复配使用可显著提高絮凝效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  山东大学高宝玉教授课题组将浒苔多糖与Al2(SO4)3或AlCl3复配用于活性蓝14模拟染料废水的处理,结果发现,0.5mg/L浒苔多糖的加入可使Al2(SO4)3和AlCl3对染料的去除率分别从85%和88%提高到94%和96%。FREITAS等采用黄秋葵黏液和铁盐复配对实际印染废水进行处理时也得到了类似结果,3.2mg/L黄秋葵黏液的加入使废水COD的去除率增加了35.7%,铁盐的投加量减少了72.5%,有效控制了絮凝污泥的产量。尽管植物提取物作为絮凝剂用于印染废水处理已经得到了广泛研究,但相比于无机金属盐和合成高分子絮凝剂,植物提取物型絮凝剂受提取过程和制备成本限制,其应用多停留在实验室研究阶段,实际工程应用还很少。西班牙BELTRAN-HEREDIA教授研究小组借助于一套絮凝-沉淀-过滤装置考察了主要成分为单宁酸的絮凝剂对蒽醌染料茜素紫3R的处理效果。结果发现,在进水流量为77mL/min、染料浓度为100mg/L、絮凝剂投加量为150mg/L的条件下,该装置稳定运行时出水染料浓度为8mg/L,去除率达到了92%。此外,BELTRAN-HEREDIA等[58]还发现某些植物提取物型絮凝剂(如辣木种子提取物)本身是各种有机物的混合物,投加后部分有机碳的残留会造成废水溶解性有机碳(DOC)和总有机碳(TOC)的增加,这也在很大程度上限制了植物提取物型絮凝剂的推广。可能正是基于上述原因,很多文献报道中仅以染料的脱色率作为考察指标进行相关研究。针对该类絮凝剂使用时TOC上升的问题,BELTRAN-HEREDIA等提出可通过对植物提取物进行浓缩和纯化以抑制TOC的增加。

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