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淀粉衍生物絮凝剂

新闻来源:喷漆废水处理专家   发布时间:2014-11-12 16:50  点击:
   近50年来具有一定应用 价值的天然高分子絮凝剂几乎都是化学改性的高分子絮凝剂。化学改性絮凝剂也可称为半合成絮凝剂,按其原料来源不同,可大体分为淀粉类衍生物、纤维素衍生物、多糖及其改性絮凝剂、蛋白质类衍生物絮凝剂、改性植物胶以及微生物絮凝剂。
   20世纪50年代以后许多学者对淀粉的醚化产物特别是阳离子型淀粉醚进行了许多研究并得到不同的商品絮凝剂。如早期日本研究过淀粉的氨基乙醚衍生物,用于高岭土矿浆和含纤维素浆粕的废水处理;美国学者报道了用叔胺盐与环氧氯丙烷反应生成具有环氧结构的季铵盐醚化剂,然后再与淀粉起醚化反应制得季铵型阳离子淀粉的专利;美、法、英、德等国先后对多种铵盐、吡啶盐的淀粉醚衍生物,淀粉与氯甲代氧丙环以及淀粉与二羟基丙基—三甲胺氯化物的醚化反应产物进行研究,制得的多种改性絮凝剂用于造纸废水、生活污水、浑浊原水等的澄清。另一类型的的淀粉衍生物是淀粉的接枝共聚物,20世纪70年代以来一些外国学者研究淀粉与聚丙烯酰胺的接枝共聚物,用于含高岭土的浑浊水、粉煤废水的处理;皂化聚丙烯酸酯的接枝淀粉以及丙烯酰胺、丙烯酸等单体与淀粉的接枝共聚物等,也得以了较广泛的研究,并用于多种废水、原水澄清,特别是对淀粉与HMAC的接枝共聚物进行了较深入的研究。
   在我国,20世纪80年代初期,已开始对淀粉改性研制新型絮凝剂,近10年来研究尤其广泛,如曹炳明等将木薯粉与烯类单体在催化剂作用下发生反应,制得新型的阳离子絮凝剂,用于二级污水处理厂,可缩短泥水分离的絮凝过程;在生化系统中加入适量的药剂,对进一步提高水质有明显效果。全易等将玉米淀粉与环氧丙烷交联后,再用Ce4+为引发剂,把丙烯腈接技到交联淀粉上,随后将氰基转化为羟基,制得羟基淀粉接技共聚物,它对去除水中的重金属离子相当有效;全易等还以玉米淀粉为骨架用环氧氯丙烷与之反应,制成高交联淀粉,再经氯乙酸反应,制得淀粉骨架上含有单一CH2—COO-基团的产物——羧甲基交联淀粉(CCMS)。将它应用于含重金属离子废水的处理,取得了良好的效果。一些学者利用氧化还原系统引发淀粉与丙烯酰胺进行接枝共聚反应,接枝共聚物具有多羟基团和酰胺基团,据报道,其絮凝效果优于普通的无机和有机絮凝剂,对印染废水有良好的絮凝净化效果;巫拱生等人以硫脲—双氧水为催化剂制得玉米淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚物,可用作造纸工业废水处理的絮凝剂;朱瑞宜等用硝酸铈铵为引发剂,研制了玉米淀粉与丙烯酰胺、丙烯酸单体的接枝共聚物,对高岭土有较好的澄清效果;李旭祥等用过硫酸铵为引发剂,使菱角粉与丙烯腈接枝共聚,制得的改性淀粉配以碱式氯化铝处理印染废水,浊度去除率达70%以上;赵彦生等进行了淀粉与丙烯酰胺共聚物一步法改性阳离子淀粉絮凝剂的合成与性能研究,用这种絮凝剂处理印染废水取得了较好的净水效果;杨通在等人以淀粉为原料,合成了阳离子淀粉改性絮凝剂,用它对印染、酿酒、屠宰和印刷线路板等工业废水进行处理率,据报道,悬浮物、COD、色度去除率较高且污泥量较少;汪玉庭等研究接枝羟基淀粉对贵金属离子Au(I)、Pd(II)、Pt(IV)的静态吸附性能和选择性,探讨了其吸附机理,为贵金属离子的分离提供了理论基础。
    可以看出,我国在淀粉阳离子衍生物这一重要领域的研究方面是做了不少工作的,但在工业化生产发展方面与国外还有较大差距。
    两性淀粉的制备是利用淀粉葡萄糖苷中羟基的反应活性,将其分别与阴、阳离子醚化剂反应得到的。阴离子基团一般是由羟基、磷酸基或磺酸基构成,阳离子基团一般由季铵基团构成。最早制备两性淀粉是Caldwell C.C,其方法是用低取代度(0.02—0.50)的阳离子淀粉与正磷酸进行热反应制得;国内学者邹新禧、卢绍杰等研究了两性淀粉的制备条件及产品的吸附性能。两性淀粉曾用作造纸湿部(Wet-end)添加剂、涂料黏结剂,但最为重要的是作金属离子螯合剂和对大、中分子量有的脱除功能,据报道两性淀粉螯合剂对阴、阳金属离子均有很强的吸附能力和较高的吸附容量,可处理多种重金属阴、阳离子或混混合离子溶液,因此有望用于电镀废水、矿物或冶金工业提取重金属离子或污水处理、污泥脱水。
    总体来说,两性淀粉的研究与应用,还未达到合成两性絮凝剂的水平,还有很大的发展潜力。


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