新型植物基絮凝剂Spondias Mombin Linn种子优化混凝工艺去除涂料工业废水色度的研究

为解决涂料工业废水色度高、污染物超标排放问题，研究人员采用新型植物基絮凝剂Spondias Mombin Linn（SML）种子，通过Box-Behnken Design（BBD）优化混凝-絮凝工艺参数，实现82.3%的色度去除率，为发展中国家中小型涂料企业提供低成本、可持续的废水处理方案。

　　

涂料工业是全球微塑料污染的主要贡献者之一，每年向海洋环境释放约190万吨微塑料，占全球总量的58%。其废水含有高浓度有机染料、重金属和悬浮物，70%未经处理直接排放，导致水体生态破坏和健康风险。传统化学絮凝剂如铝盐存在致癌风险且污泥难降解，亟需开发环保替代方案。

尼日利亚Nnamdi Azikiwe大学的研究团队首次利用当地废弃资源Spondias mombin Linn（SML，俗称猪李）种子作为生物絮凝剂，通过响应面法（RSM）优化混凝-絮凝工艺处理涂料废水。研究发现，SML种子在碱性条件（pH 10）下，通过蛋白质和多酚的协同作用，以0.4 g/L剂量和30分钟沉降时间实现82.3%的色度去除率，成果发表于《Desalination and Water Treatment》。

研究采用三大关键技术：1）Box-Behnken设计（BBD）三因素三水平实验优化工艺参数；2）扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）表征材料形貌与晶体结构变化；3）傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析功能基团相互作用。样本来自尼日利亚Awka地区涂料厂生产废水，含铅（0.245 mg/L）、铁（0.968 mg/L）等超标重金属。

【3.1 理化分析结果】
废水呈深红色，含铅、铬等重金属超标NIS标准2-24倍，BOD（129 mg/L）、TSS（156.3 mg/L）等参数均超限，证实处理必要性。

【3.2 统计模型验证】
二阶多项式模型（R2=0.9688）显示pH（p<0.0001）和剂量（p=0.0005）对色度去除影响最显著，交互项AB（剂量-时间）产生负效应。

【3.3 参数交互作用】
SEM显示处理后材料孔隙率降低，XRD证实晶体结构向非晶态转变，FTIR检测到羧酸基团（2519.7 cm^-1）新峰，表明污染物与絮凝剂通过-OH、-NH₂等基团结合。

【3.8 作用机制】
SML种子含生物碱、黄酮等活性成分，通过电荷中和与桥接作用聚集胶体颗粒。其蛋白质在pH 10时充分电离，与带负电污染物结合形成稳定絮体。

该研究证实SML种子可作为传统絮凝剂的绿色替代品，尤其适合资源有限地区。但未评估长期使用经济性及污泥处置方案，未来需开展中试规模验证。研究为农林废弃物资源化利用提供了创新范例，对实现联合国可持续发展目标（SDG 6）具有实践意义。