印染行业是工业废水排放大户,含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类、无机盐等难处理物质。印染废水具有COD高、色度大、成分复杂等特点,并向抗氧化、抗生物降解方向发展,属难处理的工业废水。处理印染废水通常先通过物理化学方法进行脱色,而后通过生化处理达到理想效果。物理法中最广泛使用的是吸附法,对大部分染料来说,最好的吸附剂是活性炭,但其再生困难。一些发达国家已经开始研究利用壳聚糖作为絮凝剂处理印染废水。我国仍采用传统无机絮凝剂对印染废水进行脱色处理,但其脱色效果较差,COD去除率较低,且存在残留问题。聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂虽然用量少、絮凝速度快,但其单体毒性强,存在二次污染等问题。用单一的壳聚糖絮凝剂处理印染废水虽不存在二次污染的问题,但对处理条件要求较高,且成本较高,故目前多通过壳聚糖改性及与其他絮凝剂复合使用,既能提高处理效率,同时也可有效降低成本。
壳聚糖的溶解性较差,不溶于水、碱性溶液和大部分有机溶剂,可通过物理和化学改性的方法,引进新的基团来改善壳聚糖的理化性质,以达到更好的絮凝效果。常用的壳聚糖改性方法有交联、接枝共聚、烷基化、羧基化、酰基化、季铵盐化、外加磁芯、模板化等。将壳聚糖、丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵进行三元共聚反应,合成出改性壳聚糖脱色絮凝剂,对印染废水的脱色率为96.0%,COD去除率达86.5%,比直接使用未改性壳聚糖的脱色效果明显提高。用丙烯酰胺与壳聚糖的接枝共聚物作为絮凝剂处理印染废水,改性絮凝剂投加量为60 mg/L时,废水脱色率达95%以上,COD去除率达75%以上,处理效果同样明显优
于未改性壳聚糖。
用交联丁二酰壳聚糖去除水溶液中的阳离子染料亚甲基蓝,相较于单独使用壳聚糖而言,脱色性能更好,而且可利用丰富的可再生资源作为合成原料。赖悦腾等[32]利用壳聚糖和海藻酸钠醚化反应制得改性壳聚糖缩聚物,以该缩聚物为絮凝剂研究了其对印染废水中水溶性染料的絮凝效果。实验结果表明:该缩聚物对水溶性染料废水有较好的脱色效果,当其投加量约为400 mg/L、pH为2.5~6.5时,废水脱色率、COD去除率和浊度去除率分别达94%、96%和94%以上。