单独使用壳聚糖絮凝剂时投加量较大,形成的絮体絮凝性能较差,颗粒松散,不易沉降。将壳聚糖与其他絮凝剂复合使用可显著减少壳聚糖使用量,大幅降低成本。用稀土-壳聚糖复合絮凝剂处理某纺织厂的印染废水,当絮凝剂投加量为1.5 g/L、pH为8、温度为35 ℃时,浊度去除率为97.56%,COD去除率为91.83%,脱色率为80.17%,不仅改善了絮凝效果,而且具有复配增效和协同作用,大幅节省絮凝剂用量。利用壳聚糖-碱性木质素复合材料去除废水中染料,控制壳聚糖与木质素质量分数均为50%时,该复合材料对蒽醌染料、雷马素亮蓝R废水均有最大脱色率,且与两种材料分别单独使用相比,脱色率均有明显提升。去除机理一是壳聚糖上的氨基、羟基官能团与染料的SO-官能团之间的静电作用,以及与染料的羰基部分之间的化学作用。合成了硅藻土/壳聚糖-三价铁复合絮凝剂,去除水中的阴离子偶氮染料,热力学分析结果表明该过程为放热、自发的过程,且对测试的几种染料都有良好的去除能力。采用壳聚糖-改性纳米TiO2复合絮凝剂处理模拟染料废水,壳聚糖与改性纳米TiO2的质量比为3∶1,0.25 g絮凝剂即可完成50 mL模拟废水的处理。单用壳聚糖絮凝剂时废水的脱色率为82.8%,COD去除率为79.4%,而复合絮凝剂对废水的脱色率为90.4%,COD去除率为88.2%。岳思羽等[37]制备了一种聚合硅酸氯化铝铁-壳聚糖复合絮凝剂,并考察了其净化印染废水的效果。研究结果表明,废水的吸光度由2.420 8降至0.253 0,COD去除率达80.93%,对于高COD、高吸光度的废水处理效果较为理想。
壳聚糖来源广泛、天然、无毒、可生物降解、无二次污染,在废水的脱色处理中显示出一定的优势。壳聚糖絮凝的机理往往不是单一的,而是两种或多种机制的共同作用,且对于不同的絮凝过程占主导的作用也不相同,未来还需更深入地研究絮凝机理。同时也需进一步研究影响絮凝效果的因素,以此探寻最佳的絮凝条件,得到更好的处理效果。目前主要对壳聚糖进行改性和复合处理以应用于印染废水处理,相较于使用单独未改性壳聚糖作为絮凝剂,改性和复合使用可以有效降低成本并且提高絮凝效果。未来,新型壳聚糖絮凝剂将向更高效、成本更低且环境友好的方向发展。