經(jīng)濟快速發(fā)展促進了人們對棉、麻、人造纖維等產(chǎn)品的需求，而印染廢水的排放主要來自于生產(chǎn)上述產(chǎn)品的印染工業(yè)。印染廢水成分復雜、色度高、毒性大，對人類賴以生存的環(huán)境構成了極大的危害，如何控制及治理印染廢水成為全球共同的課題。混凝法是廢水處理中常用的一種高效、價格低廉的處理方法。混凝法對廢水的處理效果主要依賴于絮凝劑的性能。開發(fā)新型優(yōu)質(zhì)高效的絮凝劑是水處理領域的熱點研究內(nèi)容。

　　殼聚糖為甲殼素經(jīng)脫乙酰基而得到的一種天然多糖，具有天然、無毒、易降解、生物相容性高等特點，廣泛應用于醫(yī)藥、水處理等方面。殼聚糖表面有豐富的氨基、羥基等活性位點，對污染物具備較強的電中和、吸附架橋等作用，是理想的污水處理材料，大量應用于吸附、絮凝等水處理技術中。研究表明，對殼聚糖進行羧基化改性后能顯著增強殼聚糖在水處理方面的效能。聚硅酸鋁鐵(PSAF)是一種典型的無機高分子絮凝劑，含有鋁、鐵兩種金屬離子，相比其他無機絮凝劑，用于污水處理時能發(fā)揮兩種金屬離子的協(xié)同作用，顯著提升絮凝效果。考慮到印染廢水的成分復雜，兼具無機絮凝劑高電荷密度特性及有機高分子絮凝劑高效吸附橋架效能的復合絮凝劑展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢：一方面，復合絮凝劑能發(fā)揮無機及有機絮凝劑的協(xié)同處理效應，克服單一絮凝劑使用的諸多不足，增強污水處理效果；另一方面，應用于污水處理時復合絮凝劑只需投加一次即可達到無機及有機絮凝劑分批次投放處理的效果，可節(jié)省時間和物力投入。

　　本研究將聚硅酸鋁鐵和羧基化殼聚糖(CKCTS)進行復合處理，制備了聚硅酸鋁鐵/羧基化殼聚糖復合絮凝劑，以印染行業(yè)大量使用的染料硫化黑為模擬染料廢水為處理對象，從組分配比、絮凝劑投加量、溶液pH值、實驗轉(zhuǎn)速等條件考察了該復合絮凝劑處理染料廢水的效果，探討較優(yōu)的絮凝條件。

　　1、材料和方法

　　1.1 儀器和試劑

　　儀器有PHS-3C型pH計(上海精研電子科技有限公司)、BSD-500型色度儀(杭州陸恒生物科技有限公司)、WGZ-1型濁度儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司)、HJ-4型多頭磁力加熱攪拌器(金壇市醫(yī)療儀器廠)、紫外可見分光光度計(UV-1800，上海美普達儀器有限公司)。

　　硫化黑、殼聚糖、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硅酸鈉、氫氧化鈉、濃硫酸、鄰苯二甲酸氫鉀、鹽酸等試劑均為分析純，購于南寧精密儀器公司。

　　1.2 實驗方法

　　1.2.1 絮凝劑的制備

　　羧基化殼聚糖(CKCTS)的制備：取5.0g殼聚糖加入到100mL質(zhì)量分數(shù)為2%的醋酸溶液，磁力攪拌溶解后，加入6.0gα-酮戊二酸，繼續(xù)磁力攪拌，37℃下反應24h后，加入2.0gpeng，反應10h后，體系中加入大量無水乙醇，過濾并真空干燥后的產(chǎn)品密封備用。取上述制得的產(chǎn)品1.0g和1.36g氫氧化鈉加入適量蒸餾水，60℃下磁力攪拌反應1h，加入0.10g氯乙酸，保持反應10h后，加入大量丙酮，收集沉淀物，以無水乙醇清洗數(shù)次，真空干燥后所得產(chǎn)物即為羧基殼聚糖。

　　聚硅酸鋁鐵(PSAF)的制備：稱取9.47gNa2SiO3?9H2O于燒杯中，加入100mL蒸餾水，磁力攪拌下使之完全溶解。加入質(zhì)量分數(shù)20%的硫酸進行酸化(調(diào)節(jié)溶液pH值為7.0)，溶液呈現(xiàn)淡藍色時加入5.56gFeSO4?7H2O和13.32gAl2(SO4)3?18H2O，60℃下磁力攪拌60min后取出，室溫下熟化24h，所得產(chǎn)物即為聚硅酸鋁鐵。

　　PSAF-CKCTS的制備：35℃下，將上述制得的PSAF按一定的質(zhì)量配比加入到CKCTS溶液中，50r/min慢速下磁力攪拌30min后，熟化24h，得到一定配比的PSAF-CKCTS復合絮凝劑。

　　1.2.2 絮凝實驗

　　將一定質(zhì)量的復合絮凝劑加入到含有質(zhì)量濃度100mg/L的200mL硫化黑模擬廢水中，以1mol/L的鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值，在50r/min的速率下攪拌10min后，靜置沉降10min。取樣測定廢水的COD、濁度以及色度。考察了絮凝劑用量、組分配比、廢水pH值等因素對硫化黑染料廢水的COD、色度和濁度去除效果的影響。