改性淀粉水处理絮凝剂的研究进展文献综述

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1、文献综述改性淀粉水处理絮凝剂的研究进展一、前言部分近年来,合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点,在市场占绝对优势。但随着石油产品价格不断上涨,其使用成本也相应增加,并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性,也限制了其在水处理方面的应用。20世纪70年代以来,美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源,开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。在众多天然改性高分子絮凝剂中,淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广,价格低廉,并且产物完全可被

2、生物降解,因此,进入20世纪80年代以来,改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长势头,美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉衍生物絮凝剂,近几年,我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。二、主题部分改性淀粉的制备及在水处理中的应用1　糊精淀粉的水解产物———糊精的相对分子质量为800～79000,可用作絮凝剂和抑制剂。在浮选金矿时,加入糊精可以降低矿物的可浮性。在煤和焦油砂等矿藏开采时,糊精作为絮凝剂可使淤泥沉积下来。2　丙烯酰胺接枝淀粉乙烯基单体与淀粉的接枝共聚反应是淀粉改性制备生物可降解高分子材料的重要途径之一。近年来,国内化学家在此领域也取得了一些

3、进展。常文越等[1]研究了在高锰酸钾/草酸引发体系下,淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚合反应,并将该接枝共聚物作为絮凝剂用于城市污水、造纸污水等的絮凝实验中,实验结果表明,其CODCr去除率均略高于聚丙烯酰胺(300万)产品。刘全校等[2]研究了淀粉接枝聚丙烯酰胺作为絮凝剂对漂白废水进行处理,通过实验比较了淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝剂与其他絮凝剂对漂白废水的絮凝效果,确定了淀粉接枝聚丙烯酰胺絮凝剂和明矾[Al2(SO4)3]配合使用的合适比例。郑第研究了阳离子淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应制备阳离子型絮凝剂的工艺,并以油脂废水为实验对象对絮凝剂的絮凝性能进行了考察。宋晶晶等[3]采用自制的过

4、硫酸盐引发剂,通过溶液聚合反应制备了淀粉/丙烯酰胺(AM)/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)三元共聚物,该共聚物用于处理炼油污水效果好于聚丙烯酰胺类絮凝剂。王玉芹等[4]对此复合引发体系引发的聚合产物进行了研究,5研究结果表明由Ce4+-S2O2-复合引发体系引发的接枝反应的接枝率略低于Ce4+离子引发体系,但远高于S2O2-离子引发体系。张一峰等[5]以CS2/H2O2为引发剂,在碱性条件下合成淀粉与丙烯酰胺接枝共聚物,用于去除印染废水、造纸废水中的重金属离子。3　磷酸酯淀粉淀粉磷酸酯可以作为鱼类加工厂废水、屠宰场废水、发酵工厂废水、蔬菜水果浸泡水、纸浆废水泥浆的絮凝剂,

5、还可以作为浮游选矿的沉降剂,回收铝矿石中的铝,沉降煤矿洗煤废水中的煤粉。庄云龙等[6]研制的磷酸酯淀粉絮凝剂,对废纸脱墨废水和精细化工厂的工业废水进行处理,收到了明显的效果,并探讨了磷酸酯淀粉的加入量、废水的pH值及絮凝时间对絮凝效果的影响,确定了磷酸酯淀粉处理黑液和精细化工厂工业废水的最佳条件。4　黄原酸酯阴离子型淀粉将天然淀粉采用乙酰化交联、酯化交联或醚化交联,再进行黄原酸化就可得到不溶性交联淀粉黄原酸酯(ISX),主要用于处理金属废水。美国早在1975年就以淀粉为原料制成不溶性淀粉黄原酸酯,并1980年开始工业化生产。ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下还能

6、将Cr6+还原为Cr3+。不溶性淀粉黄原酸钠镁能以铬、钴、锰、镍、锌和其他重金属离子生成配合物而沉淀,钠、镁离子则进入水中,因此可将其用于工业废水处理,除去重金属离子。郝学奎等[7]以玉米淀粉为基体,环氧氯丙烷为交联剂,硝酸铈铵为引发剂,丙烯酰胺为单体,CS2和NaOH为磺化剂,合成了交联淀粉聚丙烯酰胺-黄原酸酯(CSAX)高分子絮凝剂,用CSAX处理实际废水的实验表明,当CSAX的投加剂量为100mol·L-1时,Cu2+和Ni2+的去除率分别达99.1%和82.3%,浊度的去除率达96.6%。吕延文等以环氧氯丙烷为交联剂,以玉米淀粉作原料,合成不溶性淀粉黄原酸酯,研究了交

7、联剂、碱的用量等对样品处理Ag+的影响。龚盛昭[8]研究了淀粉黄原酸盐的合成新工艺,选定了最佳工艺条件,对淀粉基黄原酸盐处理重金属废水的条件进行了优化研究。祝社民等[9]对ISX在若干废水中去除Cu2+和Fe2+离子的影响因素和工艺条件做了研究,探索了ISX合成过程中的反应废液的回用及处理废水后的污泥回收再利用技术。钱欣等[10]研究了淀粉黄原酸盐对重金属离子吸附性能的各个影响因素,表明淀粉黄原酸A的制备条件、用量及金属离子对吸附性能影响很大,吸附剂的吸附容量可达到4mmo1/g左右Chaudhair等