天然高分子材料在染料吸附中的研究

劉姣姣（遼陽職業技術學院，遼寧 遼陽 111000）

引言

伴隨著工業技術的不斷發展與壯大，工業廢水已然成為了環境污染的重要一項，而在這些污染物中，影響最重的便是印染制品所產生的污染物。所謂的印染污染物主要指的是在制造印染物的過程中所有環節所共同產生的混合污染物。正是因為這些污染物是混合而成的，所以其組成特別復雜，而且又具有排放量高，色度深，pH值變化大等特點，在處理時特別困難，已經成為了困擾我國污染物處理中的一個重要難題，因此，研究染料工業混合污染物處理技術是十分重要的一個課題。

1.染料污染物處理方法

1.1 物理法

對混合污染物的處理方法中所使用的物理方法主要是過濾法、沉淀法、吸附法和絮凝法[1]。在這幾種物理處理方法中，被應用最多的方法是吸附法，其主要使用的吸附材料為活性炭、粘土等物質，或者是讓混合污染物自行通過顆粒狀物組成的濾床，使混合污染物被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去，該法對去除混合污染物有著十分有效，不過對于膠體等染料的處理能力較差。

1.2 化學法

化學方法在處理印染混合物時有著較好的效果，特別是對于一些濃度較高、由多種染料所共同構成的污染物有著較強的處理能力。因此，在實際應用中也較為廣泛。常用的一些化學方法主要有化學混凝法、化學氧化法、電化學法以及光化學法[2]。

1.3 生物法

所謂生物法主要指的是通過使用微生物酶來對染料污染混合物進行處理，將混合污染物中的不飽和鍵及發色基因破壞掉，以此來完成處理混合污染物的作用。現階段國內外對于染料混合污染物的主要處理方法便是生物法，最常用的處理方法是使用懸浮生長的活性污泥法以及固定生長的生物膜法，這兩種方法在實際應用中有著較好的表現，能夠有效的提高染料污染物的處理。

1.4 三種處理方法的比較

通過對這三種處理方法的研究與學習可總結出三種方法在實際應用中都有著其所獨有的優點與缺點。根據我國的基本國情與實驗室基礎條件，本課題主要對物理吸附方法進行研究，選用了天然高分子材料為研究工作的基礎，對這些天然高分子材料進行了深入的研究，最終為印染污染混合物的處理提出切實可行的方法。

2.殼聚糖鍵接β—環糊精微球對甲基橙的吸附研究

由染料所造成的混合污染廢水不僅色度高而且化學需氧量和有機組分都十分復雜，被業界認為是較為難處理的有機廢水之一，對于此類廢水處理方法的研究工作始終進行著，相關技術人員努力在開發新型的高效絮凝劑來處理染料廢水。就目前的研究成果可以看出，殼聚糖和環湖精做為開然的高分子材料不僅廣泛存在于自然界中，而且對于染料廢水的處理有著較為良好的效果。若對這種天然高分子材料進行簡單的處理之后，對于染料廢水的吸附與分離有著更加顯著的效果。

目前對于天然高分子材料殼聚糖和β—環糊精微球的相關研究工作在國內較早，特別是對于研制新型的高效綠色環保絮凝劑有著較高的借鑒。實驗過程主要是：第一步是完成β—環糊精微球的制備；第二步是通過使用環氧氯丙烷完成將殼聚糖鍵接到β—環糊精微球上，從而完成天然高分子絮凝劑的制作。在制備完成之后通過改變實驗條件來對制備得到的天然高分子材料進行驗證。

在對制備的天然高分子材料進行實驗驗證時，通過使用此外可見分光光度計對其進行研究可以看出，其可吸收的最大波長為464nm，所以在后面的驗證工作中使用的甲基橙溶液所具有的特征波長為464nm。

在進行攪拌實驗時可以看出，隨著攪拌時間的不斷提高，鍵接產生所具有的吸附量也在不斷提高，而攪拌進行的時間達到180min時，其吸附量會出現下降的顯像，由此可以看出，180min的攪拌時間為整個實驗的閾值，所以在進行攪拌時一定要注意對攪拌時間的控制。

甲基橙做為一種常用的實驗室指示劑有著十分明顯的特征，特別是pH值在發生變化時會引起其顏色和吸光度的變化。當實驗條件在堿性條件下起先時，由于所制備的天然高分子材料會被強堿所破壞，結構上就會出現明顯的變化，所以對于鍵接產物有著一定的影響，其吸附能力也會出現相應的減弱。在進行對比實驗時，隨著pH的提高，殼聚糖和β—環湖精微球的吸附能力都出現的明顯的下降，而且明顯差于鍵接產物。

通過實驗驗證可以看出，新制備的鍵接對于甲基橙溶液具有更好的處理能力。常溫下，pH=6.8時，鍵接所具有的吸附能力可達到20mg/g，而鍵接產物所具有的吸附量與溫度成正比，與pH值成反比，在未達到吸附平衡時其與攪拌時間也呈現出正比的關系。

[l]張宇峰,滕潔,張雪英等.印染廢水處理技術的研究進展[J].工業水處理,2003,23(4):23-27.

[2]彭會清,許開.印染廢水處理方法進展與述評[J].南方冶金學院學報,2003,24(4):57-61.

[3]黃旭.印染廢水處理方法簡析[J].黑龍江科技信息,2009,13:106.