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为去除污水中悬浮污染物和重金属离子,大量性能优异的有机或无机絮凝剂应运而生。然而,大多数现有的絮凝剂或价格昂贵、或有微致毒性、或产生的残余污泥和残渣量大且难以处理处置,易对环境造成二次污染。因此,开发出无毒无害、无二次污染、残渣易处理回收的水处理剂已成为当务之急。 本文选定在水环境中易降解、无毒无害的天然高分子碳水化合物淀粉作为研究对象。在不改变淀粉固有特性的前提下,利用物理、化学或酶方法对其进行处理,改变其部分结构和性质制成改性淀粉。改性淀粉除对环境具有高度亲和力,还具有许多优异性能。鉴于目前对改性淀粉在水处理方面的应用研究不够深入,本论文通过试验研究了四类典型的改性淀粉,结论如下:(1)接枝共聚淀粉具有良好的絮凝性能,其中以淀粉—丙烯酰胺尤为突出。以玉米淀粉为原料,合成淀粉—丙烯酰胺,淀粉与丙烯酰胺的重量比为2.7:1,引发剂浓度为1×10-3mol/L。pH值,反应温度对淀粉—丙烯酰胺的絮凝效果影响较小,在酸性或中性条件下水处理效果较好,与聚丙烯酰胺相比,淀粉—丙烯酰胺的絮凝效果略好。淀粉—丙烯酰胺对其它污水处理效果一般。(2)以广西明阳淀粉股份有限公司产品“CS—8”为代表的阳离子淀粉,能有效地絮凝高岭土和垃圾渗滤液中的悬浮物,但耗量偏大,适用范围偏窄。FNQE是在淀粉—丙烯酰胺的基础上加入添加剂合成,它的性能优于聚丙烯酰胺,可使城市污水COD去除率达到70-80%。添加剂FENTON试剂很重要,笔者经实验发现,单一的聚合铁就能将特难处理的垃圾渗滤液的COD去除80%以上。(3)交联淀粉黄原酸盐易合成,且成本较低,处理重金属废水有较好的效果。在pH=5左右时,黄原酸分子和离子各占50%的比例,大于5时主要是黄原酸离子,小于5时基本只有黄原酸分子。离子的吸附作用是主要机制,在pH值较大时效果显著,但不能排除氢氧化物的沉淀作用。交联淀粉黄原酸盐吸附沉渣中的重金属可通过硝酸回收。(4)氧化淀粉易合成,但对高岭土悬浮液及老龄化垃圾渗滤液几乎没有絮凝作用,可能是因为其分子量小,又呈负电性,缺乏吸附架桥和电性中和的能力。(5)改性淀粉絮凝机理和组分协同效应的研究还需加强,急需合成优异的改性淀粉来适应水处理的发展要求。 改性淀粉来源广,水处理效果在逐步提高,残渣一般无毒害。对其应用效果和应用成本的评价,必须以一个综合的环境效益和经济效益来衡量,相信改性淀粉将会更广泛地用于水处理。