利用栽桑养蚕过程中产生的废弃桑枝中的纤维素和木质素与十六烷基三甲基溴化铵分别在水浴加热和微波辐射加热条件下发生醚化反应,制备高分子絮凝剂。采用单因素实验和正交实验确定了制备絮凝剂的最佳工艺条件;对制备的絮凝剂进行了表征,并对絮凝剂在实际废水处理中的应用进行初步研究。结果表明,水浴加热法制备絮凝剂的工艺条件为:将桑枝洗净、干燥、粉碎、过筛得到60目桑枝粉,将桑枝粉用质量浓度为8 %的氢氧化钠溶液于室温下浸渍溶胀30 min,然后加入14mmol/L的Fe2+/H2O2作引发剂,并按照桑枝粉与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:1的比例加入十六烷基三甲基溴化铵,于90℃水浴中加热反应3 h。微波辐射加热法制备絮凝剂的工艺条件为:称取60目桑枝粉2g,用质量浓度为8%的NaOH溶液于室温下碱化预处理0.5h,然后加入14mmol/L的Fe2+/H2O2作引发剂,并按照桑枝粉与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:1的比例加入十六烷基三甲基溴化铵作醚化剂,经功率为500w的微波辐射于90℃下反应1h。两种工艺方法制备絮凝剂制备的絮凝剂絮凝效果相近,对高岭土悬浊液的去除效率分别高达96.3%和95.5%,形成的絮体尺寸大,沉降速度快。采用微波加热法工艺可使醚化反应时间缩短2 h。对絮凝剂的表征结果表明,絮凝剂分子结构中含有C-N,说明桑枝中的纤维素与十六烷基三甲基溴化铵发生了醚化反应。制备的絮凝剂在30℃~ 205℃的温度范围内,热失重率在3%以下,具有良好的热稳定性。絮凝剂的等电点为8.4,粘性粘度为8.3mL/g。絮凝剂在实际废水处理中的应用研究结果表明,制备的絮凝剂对造纸废水、景观水和餐饮废水具有良好的絮凝效果。对造纸废水的COD和浊度去除率分别达48.2%和81.4%,絮凝效果明显高于氯化铝和聚丙烯酰胺,与聚合氯化铝相当,但是自制絮凝剂的用量明显低于聚合氯化铝。对景观水的COD和浊度去除率分别为78.3%和95.1%,絮凝效果与氯化铝、聚合氯化铝相当,略低于聚丙烯酰胺。对餐饮废水的COD和浊度去除率分别达36.3%和72.8%,絮凝效果优于聚丙烯酰胺,低于聚合氯化铝,与氯化铝相当。制备的絮凝剂对印染废水的絮凝效果较差,对COD和浊度的去除率只有27.9%和53.1%,絮凝效果优于聚丙烯酰胺,但远低于氯化铝和聚合氯化铝。