石文杰 馬俊波（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

有機(jī)絮凝劑DTCS-AM的合成及其對(duì)絮凝效果的初步研究

石文杰 馬俊波（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730000）

我國(guó)的可飲用水資源嚴(yán)重匱乏，而水污染卻十分嚴(yán)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(guò)對(duì)淀粉進(jìn)行改性-嫁接處理，得到了性能優(yōu)異的新型有機(jī)絮凝劑，并具有了成本低、可以降解、無(wú)二次污染的優(yōu)勢(shì)。

污水處理；有機(jī)絮凝劑；二硫代氨基甲酸鹽；改性淀粉；

水處理絮凝劑種類(lèi)繁多，隨著社會(huì)對(duì)其要求的不斷改變，絮凝劑的發(fā)展是向著經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綠色無(wú)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(jī)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(lái)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(yáng)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(zé)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(shè)備有限公司）；

2 實(shí)驗(yàn)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(jìn)行反應(yīng)，得氨基淀粉(CAS)，再以氨基淀粉(CAS)為主要原料，通過(guò)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(guò)硫酸銨后緩慢滴加亞硫酸氫鈉溶液，恒溫反應(yīng)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(guò)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(jìn)行抽提，除去均聚物和未反應(yīng)的改性淀粉。再用無(wú)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(jī)械混合物絮凝效果

取兩組1 mL實(shí)驗(yàn)室化工有機(jī)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(jī)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(jī)無(wú)機(jī)絮凝劑分別加入相同量的污水體系中，用上述相同方法測(cè)定上清液的化學(xué)需氧量。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 不同pH下乙二胺接枝淀粉對(duì)化工有機(jī)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(guò)實(shí)驗(yàn)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(qiáng)酸、強(qiáng)堿性對(duì)乙二胺接枝淀粉起抑制作用，嚴(yán)重影響其絮凝效果。

3.2 不同反應(yīng)溫度的乙二胺接枝淀粉對(duì)化工有機(jī)廢水的處理結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)制得圖表可知：反應(yīng)溫度為85℃時(shí)候處理效果最好。

3.3 不同反應(yīng)時(shí)間的乙二胺接枝淀粉對(duì)化工有機(jī)廢水的處理結(jié)果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)制得圖表可知：反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)時(shí)處理效果最好。

4 結(jié)語(yǔ)

用化學(xué)改性、接枝共聚等方法對(duì)天然淀粉處理后，得到了功能化淀粉絮凝劑，并對(duì)化工有機(jī)廢水進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)表明在pH值為7、反應(yīng)溫度為85℃、反應(yīng)時(shí)間為6h的條件下制備的絮凝劑處理效果最好。通過(guò)與其他絮凝劑進(jìn)行綜合比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)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(diǎn)，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(lèi)高分子絮凝劑的研究進(jìn)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(guó)斌.水處理絮凝劑的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].化工科技,2013,02.