植物提取物型絮凝劑主要是指從植物中提取的具有絮凝功能的糖類、蛋白質、纖維素、木質素和有機酸等天然高分子物質。植物提取物型絮凝劑可生物降解、無毒、來源廣泛和環境友好的特點,使其成為合成高分子絮凝劑的有效替代品之一。受有效成分濃度的影響,不同絮凝劑的投加量差別很大。如甘薯種子果膠、滸苔多糖和黃秋葵黏液等植物提取物型絮凝劑在投加量不超過5mg/L時對模擬印染廢水中染料的去除率可達到80%。但對于辣木種子和葡萄籽提取物而言,其有效成分濃度較低,最佳投加量分別高達750mg/L和650mg/L。植物提取物型絮凝劑有效成分多為蛋白質和多糖,造成其絮凝效果受環境pH和染料結構的影響較顯著。例如在偏酸性條件下,氨基質子化后植物提取物型絮凝劑多表現出陽離子絮凝劑的特性,對剛果紅、鉻藍黑R、酸性紅、活性黑和直接紅等陰離子型染料的去除率高于對孔雀綠、結晶紫等陽離子型染料的去除率。
盡管已經有研究證明了植物提取物型絮劑凝在環境安全、絮凝效果和污泥產生量等方面要優于PAC、PFC和PAM等傳統無機和合成高分子絮凝劑,但受植物提取物型絮凝劑的線型分子結構和分子量小等特點影響,植物提取物型絮凝劑的保質期較短,使用穩定性還有較大的改進空間。有鑒于此,通常以植物提取物型絮凝劑的剛性分子結構為主體對其進行改性以提高絮凝效果和增加保質期。如淀粉主鏈上共聚接枝丙烯酰胺后不僅提高了絮凝效果,而且延長了絮凝劑的有效作用時間;木質素經氨化改性后,氨化木質素對陰離子染料模擬廢水的脫色效果要明顯優于木質素,同時適宜的pH范圍也得到拓寬。除了改性以外,植物型提取物作為高分子絮凝劑與無機絮凝劑復配使用可顯著提高絮凝效果。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
山東大學高寶玉教授課題組將滸苔多糖與Al2(SO4)3或AlCl3復配用于活性藍14模擬染料廢水的處理,結果發現,0.5mg/L滸苔多糖的加入可使Al2(SO4)3和AlCl3對染料的去除率分別從85%和88%提高到94%和96%。FREITAS等采用黃秋葵黏液和鐵鹽復配對實際印染廢水進行處理時也得到了類似結果,3.2mg/L黃秋葵黏液的加入使廢水COD的去除率增加了35.7%,鐵鹽的投加量減少了72.5%,有效控制了絮凝污泥的產量。盡管植物提取物作為絮凝劑用于印染廢水處理已經得到了廣泛研究,但相比于無機金屬鹽和合成高分子絮凝劑,植物提取物型絮凝劑受提取過程和制備成本限制,其應用多停留在實驗室研究階段,實際工程應用還很少。西班牙BELTRAN-HEREDIA教授研究小組借助于一套絮凝-沉淀-過濾裝置考察了主要成分為單寧酸的絮凝劑對蒽醌染料茜素紫3R的處理效果。結果發現,在進水流量為77mL/min、染料濃度為100mg/L、絮凝劑投加量為150mg/L的條件下,該裝置穩定運行時出水染料濃度為8mg/L,去除率達到了92%。此外,BELTRAN-HEREDIA等[58]還發現某些植物提取物型絮凝劑(如辣木種子提取物)本身是各種有機物的混合物,投加后部分有機碳的殘留會造成廢水溶解性有機碳(DOC)和總有機碳(TOC)的增加,這也在很大程度上限制了植物提取物型絮凝劑的推廣。可能正是基于上述原因,很多文獻報道中僅以染料的脫色率作為考察指標進行相關研究。針對該類絮凝劑使用時TOC上升的問題,BELTRAN-HEREDIA等提出可通過對植物提取物進行濃縮和純化以抑制TOC的增加。