改性淀粉絮凝劑在工業(yè)廢水處理的應(yīng)用研究論文
1改性淀粉的種類
1.1陰離子型改性淀粉絮凝劑
淀粉陰離子改性絮凝劑的制得主要是通過(guò)酯化、交聯(lián)等反應(yīng)，使淀粉或淀粉共聚物陰離子化，進(jìn)而得到陰離子型改性淀粉絮凝劑。陰離子淀粉絮凝劑可以從水中除去重金屬離子，并可與許多高價(jià)金屬離子生成難溶性鹽，從而達(dá)到更好的絮凝效果。
1.2非離子型改性淀粉絮凝劑
非離子型改性淀粉絮凝劑可分為非離子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝劑和羥丙基淀粉絮凝劑。非離子型丙烯酰胺接枝淀粉是在半剛性的淀粉分子鏈上接上柔性的聚丙烯酰胺支鏈，在水中溶脹后具有很大的體積和很長(zhǎng)的直鏈，具有一定的吸附架橋性能，但該種改性淀粉絮凝劑在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用效果并不是很好。同樣為非離子型改性淀粉絮凝劑的羥丙基淀粉絮凝劑在實(shí)際應(yīng)用中的效果也不是十分理想。目前，部分研究學(xué)者通過(guò)非離子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝劑與其他無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配來(lái)改善絮凝效果。
1.3兩性淀粉絮凝劑
兩性淀粉絮凝劑是指同時(shí)具有陽(yáng)離子和陰離子特征基團(tuán)的改性淀粉，因其能夠同時(shí)具有捕捉帶負(fù)電荷的懸浮粒子和架橋助凝作用，對(duì)不同基團(tuán)均具備較好的吸附性能而得到理想的絮凝效果。
2改性淀粉絮凝劑在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
2.1在處理含油廢水中的應(yīng)用
含油廢水的來(lái)源很廣，在石油工業(yè)的各生產(chǎn)過(guò)程及石油化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量含油廢水，絮凝法是一種常見(jiàn)的含油廢水處理技術(shù)。劉貴毅等人用玉米淀粉與氫氧化鈉、三氯化鋁和無(wú)水碳酸鈉制得改性淀粉絮凝劑，對(duì)含油廢水進(jìn)行處理取得了較好的效果。范洪波通過(guò)共聚反應(yīng)合成了玉米淀粉改性絮凝劑CSF，對(duì)江蘇某油田的含油廢水取得了較好的處理效果。趙樹發(fā)等人利用硝酸鈰銨為引發(fā)劑，對(duì)淀粉進(jìn)行糊化并與丙烯酰胺發(fā)生共聚反應(yīng)，制成的淀粉改性高分子絮凝劑對(duì)含油廢水中含油量進(jìn)行處理取得了較高的去除率。
2.2在處理印染廢水中的應(yīng)用
印染廢水主要由退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水等組成，且成分復(fù)雜，可生化性差，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的較難處理的工業(yè)廢水之一。馬永梅等人采用玉米淀粉為原料制備陽(yáng)離子淀粉絮凝劑，該淀粉絮凝劑在與聚丙烯酰胺復(fù)配處理印染廢水時(shí)，對(duì)色度和COD都得到了較高的去除率。張倩倩等以玉米淀粉和異丙醇在無(wú)催化劑的條件下合成陽(yáng)離子淀粉絮凝劑，對(duì)活性染料的色度去除率最高達(dá)到97.1%、COD去除率達(dá)到83.3%。聶新衛(wèi)等人進(jìn)行了硼泥－改性淀粉絮凝劑處理印染廢水的實(shí)驗(yàn)研究，其研究結(jié)果表明，該絮凝劑在處理印染廢水時(shí)能有效降低廢水體系濁度。
2.3在處理造紙廢水中的應(yīng)用
造紙工業(yè)是我國(guó)環(huán)境污染的主要行業(yè)之一。造紙工業(yè)廢水可以分為黑液(制漿廢水)、中段廢水(包括洗漿廢水和漂白廢水)、白水(抄紙廢水)以及目前較多的廢紙?jiān)偕鷱U水。莊云龍等人對(duì)淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝劑在處理造紙廢水方面進(jìn)行了研究，研究表明，該絮凝劑對(duì)處理廢紙脫墨廢水有較好的處理效果。張光華等人以丙烯酰胺和淀粉為原料，制得淀粉丙烯酰胺陽(yáng)離子接枝共聚物(簡(jiǎn)稱SAM)，另加入陽(yáng)離子單體二甲基二烯丙基氯化銨制得另一接枝共聚物(C－SAM)，研究表明，淀粉、丙烯酰胺以及陽(yáng)離子單體二甲基二烯丙基氯化銨在特定的質(zhì)量比時(shí)，兩種接枝共聚物對(duì)造紙白水有比較理想的絮凝效果。唐宏科等人利用淀粉和聚丙烯酰胺制的共聚物，并加入一定量的`甲醛和二甲胺發(fā)生Mannich反應(yīng)，得到改性淀粉絮凝劑對(duì)造紙白水等廢水具有良好的絮凝效果。
2.4處理其他廢水的應(yīng)用
隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于改性淀粉絮凝劑的研制開(kāi)發(fā)越來(lái)越關(guān)注，改性淀粉絮凝劑處理工業(yè)廢水的范圍也愈加廣泛。改性淀粉絮凝劑在處理焦煤懸浮液、煤礦井廢水以及洗羊毛廢水等諸多的工業(yè)廢水處理中均取得了良好的處理效果。
3問(wèn)題與展望
(1)目前多數(shù)的改性淀粉絮凝劑均處于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用研究階段，缺少在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
(2)淀粉改性絮凝劑的生產(chǎn)成本較高，因此相比普通絮凝劑的價(jià)格也就偏高，限制了改性淀粉絮凝劑的推廣與應(yīng)用。
(3)影響淀粉改性絮凝劑使用效果的因素較多，如廢水的pH值、溫度以及絮凝時(shí)間等。盡管改性淀粉絮凝劑應(yīng)用存在著一些問(wèn)題，但通過(guò)進(jìn)一步加大工業(yè)化應(yīng)用研發(fā)力度，降低使用成本，改善改性淀粉絮凝劑的性能，其應(yīng)用前景與市場(chǎng)還是廣闊和巨大的。同時(shí)，改性淀粉絮凝劑作為一種綠色、環(huán)保的化學(xué)水處理試劑，對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源再生利用都有著重要的意義。
作者:楊爽 單位:沈陽(yáng)市環(huán)境技術(shù)評(píng)估中心
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