石文杰 馬俊波（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730000）

有機絮凝劑DTCS-AM的合成及其對絮凝效果的初步研究

石文杰 馬俊波（西北民族大學化工學院，甘肅 蘭州 730000）

我國的可飲用水資源嚴重匱乏，而水污染卻十分嚴重，水處理方法和與之相關(guān)的方面是急需要解決的方面。二硫代氨基甲酸鹽是效果良好的污水處理劑，本文通過對淀粉進行改性-嫁接處理，得到了性能優(yōu)異的新型有機絮凝劑，并具有了成本低、可以降解、無二次污染的優(yōu)勢。

污水處理；有機絮凝劑；二硫代氨基甲酸鹽；改性淀粉；

水處理絮凝劑種類繁多，隨著社會對其要求的不斷改變，絮凝劑的發(fā)展是向著經(jīng)濟實用、綠色無毒和節(jié)能高效的方向發(fā)展。自然界中含量最多的天然有機高分子是纖維素，因其具有特殊的吸附性能、生物相溶性、生物活性和可降解性，其改性利用是未來發(fā)展的重要方向之一。

1 藥品與儀器

藥品（均為分析純）：去離子水；可溶性淀粉；環(huán)氧氯丙烷；高氯酸；二硫代氨基甲酸鹽；丙烯酰胺；

儀器：恒溫干燥箱（揚州三發(fā)電子有限公司）；集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司）；電子分析天平（上海天平儀器廠）；恒溫水浴鍋（上海喬躍電子有限公司）；SHZ-D(III)型循環(huán)水真空泵（上海湃瀾儀器設備有限公司）；

2 實驗部分

2.1 二硫代氨基甲酸鹽改性淀粉（DTCS)的制備

以馬鈴薯淀粉為原料，環(huán)氧氯丙烷(ECH)作為交聯(lián)劑，制得高交聯(lián)淀粉(CS)。高氯酸作為引發(fā)劑，ECH作為醚化劑，在80～85℃下合成中間產(chǎn)物醚化淀粉(CHCS)，在堿性條件下醚化淀粉與乙二胺一定比例進行反應，得氨基淀粉(CAS)，再以氨基淀粉(CAS)為主要原料，通過二硫代氨基甲酸鹽(DTC)改性合成二硫代氨基甲酸鹽改性淀粉。

2.2 二硫代氨基甲酸鹽改性淀粉接枝丙烯酰胺(DTCS-AM)的合成

取一定量已制備好的上述改性淀粉，加到250mL三口燒瓶中，加入適量的去離子水，在80℃恒溫水浴中通N2攪拌糊化1 h。降溫并加入定量的單體丙烯酰胺(AM)攪拌，加入過硫酸銨后緩慢滴加亞硫酸氫鈉溶液，恒溫反應3h，制得改性淀粉丙烯酰胺接枝物。再用乙醇沉淀，將沉淀物過濾、洗滌、分離，在50℃的溫度下真空干燥24h，得粗產(chǎn)品。將其加入乙二醇－冰醋酸(體積比6:4)的混合溶劑中進行抽提，除去均聚物和未反應的改性淀粉。再用無水乙醇洗滌至中性，50℃真空干燥24 h，得到精制產(chǎn)品。

2.3 機械混合物絮凝效果

取兩組1 mL實驗室化工有機污水稀釋至10 mL，加入適量鹽酸，調(diào)節(jié)pH值均為3。將所制備的DTCS(0.0008g)與聚丙烯酰胺(0.0015g)機械混合物加入上述體系中，上下倒置、震蕩20次，靜置0.5h，觀察絮凝效果。

將DTCS-AM、St-PAM、PAC(聚合氯化鋁)和PAS(聚合硫酸鋁)等常用的有機無機絮凝劑分別加入相同量的污水體系中，用上述相同方法測定上清液的化學需氧量。

3 實驗結(jié)果

3.1 不同pH下乙二胺接枝淀粉對化工有機廢水的處理結(jié)果

淀粉廢水處理后廢水pH 5．90 2．00 4．00 5．90（原水）COD（mg/L) 8586 6412 5405 5937 COD去除率（%）25．3 37．0 30．9

7．00 9．00 11．00 4403 5611 6254 48．7 34．6 27．2

通過實驗數(shù)據(jù)可以明顯的看出，在中性的條件下去除效果最好。由此也可以看出，強酸、強堿性對乙二胺接枝淀粉起抑制作用，嚴重影響其絮凝效果。

3.2 不同反應溫度的乙二胺接枝淀粉對化工有機廢水的處理結(jié)果

通過實驗制得圖表可知：反應溫度為85℃時候處理效果最好。

3.3 不同反應時間的乙二胺接枝淀粉對化工有機廢水的處理結(jié)果

通過實驗制得圖表可知：反應時間為6小時時處理效果最好。

4 結(jié)語

用化學改性、接枝共聚等方法對天然淀粉處理后，得到了功能化淀粉絮凝劑，并對化工有機廢水進行處理。實驗表明在pH值為7、反應溫度為85℃、反應時間為6h的條件下制備的絮凝劑處理效果最好。通過與其他絮凝劑進行綜合比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過改性處理后而得到的功能化淀粉絮凝劑具有很多新增的優(yōu)點，如：絮凝速度快、用量少、產(chǎn)生污泥量較少。

[1]陳艷輝.天然改性類高分子絮凝劑的研究進展[J].印染助劑,2009.

[2]劉曉奇，沈曉暢.污水處理中絮凝劑的選擇[J].天津化工,2014.

[3]張瓊,李國斌.水處理絮凝劑的應用研究進展[J].化工科技,2013,02.