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）

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，絮凝劑的發展是向著經濟實用、綠色無毒和節能高效的方向發展。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，環氧氯丙烷(ECH)作為交聯劑，制得高交聯淀粉(CS)。高氯酸作為引發劑，ECH作為醚化劑，在80～85℃下合成中間產物醚化淀粉(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，調節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

通過實驗數據可以明顯的看出，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，發現經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點，如：絮凝速度快、用量少、產生污泥量較少。

[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.