Текстильная промышленность — одна из наиболее водоемких отраслей современного производства. На всех этапах — от предварительной подготовки сырья и отбеливания до окрашивания и последующей отделки тканей — используется значительное количество воды. В результате формируются большие объемы сточных вод, насыщенных химическими реагентами, в том числе органическими красителями. Эти соединения обладают высокой химической и фотостабильностью, устойчивы к биологическому разложению и сохраняются в водной среде длительное время.
Попадая в природные водоемы, красители не только придают воде интенсивную окраску, ухудшая ее прозрачность и газообмен, но и оказывают токсическое воздействие на водную биоту. Длительное присутствие красителей в экосистеме ведет к нарушению процессов фотосинтеза, накоплению токсикантов в пищевых цепях и в конечном счете к угрозе для здоровья человека. В условиях глобального дефицита пресной воды проблема эффективной очистки промышленных стоков приобретает особую остроту.
В последние десятилетия в практике водоочистки было апробировано множество подходов к удалению красителей. Биологические методы, основанные на применении микроорганизмов и ферментов, показывают хорошие результаты при разложении легкоокисляемых органических соединений, но практически неэффективны для устойчивых ароматических красителей.
Физико-химические методы, такие как адсорбция на активированном угле или ионообменных смолах, позволяют быстро извлекать красители из раствора, однако не разрушают их молекулярную структуру и приводят лишь к переносу загрязнителя в твердую фазу. Коагуляция и флокуляция широко применяются на стадии предварительной очистки, но сопровождаются образованием больших объемов осадка, требующего дальнейшей утилизации. Мембранные технологии (нанофильтрация, обратный осмос) демонстрируют высокую эффективность при удалении красителей, но отличаются высокой энергоемкостью и подверженностью мембран засорению. Таким образом, большинство традиционных методов не решает задачу полной минерализации загрязнителей и требует поиска принципиально новых решений.