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当前,为了实施可持续发展战略,在水处理剂的研究、开发、生产和应用中实施绿色化是21世纪水处理药剂的发展方向。改性玉米淀粉由于其原料来源广泛,价格低廉,无毒,易于生物降解等优点,被列为环境友好型水处理剂,在水处理,石油开采及造纸等行业显示出良好的应用前景。本试验以玉米淀粉为原料,经环氧氯丙烷交联,再分别用氯乙酸和马来酸酐对淀粉和交联淀粉进行阴离子化,后接枝共聚,再进行阳离子化,得到一系列改性淀粉。通过常规方法,对其理化性质进行了测定,并利用红外光谱仪对产物进行了结构鉴定,确定了改性反应的条件。将不同阶段的改性淀粉用于模拟废水、石油废水的絮凝处理,确定出絮凝性能比较良好的改性淀粉及其使用条件。同时利用批处理方法将溶解性小的改性淀粉作为吸附剂用于模拟含铬(Ⅵ)废水的吸附,确定其最佳吸附使用条件及其吸附性能。得出如下结论:(1)不同途径改性淀粉的理化性质与原淀粉相比发生了变化。淀粉经交联后具有一定的交联度;交联-羧化后淀粉的羧化度大于未交联淀粉的羧化度;用氯乙酸做羧化剂的改性淀粉的羧化度大于马来酸做羧化剂的改性淀粉;接枝后的改性淀粉溶解度均降低;接枝淀粉的接枝率大小表现为CMGS>CGS>GS>MGS>CCGS。接枝胺化淀粉均为液态,其粘度大小与接枝率和交联度大小有关,接枝率和交联度越大,粘度越高。(2)运用红外光谱对固态改性淀粉进行结构分析,确定了其特征官能团的存在。(3)在处理模拟废水的过程中,单独使用改性淀粉作絮凝剂时,絮凝效果大小:接枝胺化淀粉(GMS,81%)>交联-马来酸羧化-接枝-胺化淀粉(CMGMS,75.4%)>氯乙酸羧化-接枝-胺化淀粉(CGMS,73%)>PAM(55%),其余改性淀粉的絮凝效果小于PAM。加入PAM作助凝剂后,单独使用效果差的改性淀粉均由于加合作用和网捕作用,絮凝效果大大提高,其中马来酸羧化-接枝-胺化淀粉(MGMS)的效果从36.6%提高到了88.4%,瞬间形成絮体,絮体紧凑,极易于分离。(4)在处理石油废水的过程中,改性淀粉由于其在水体中溶解度的差异以及溶解分子亲水性强等特点,单独使用对石油废水的絮凝效果较差,其絮凝率基本上都在50%左右,差异不大,表现为:CGMS(56%)>PAM(55%)>交联淀粉(54%)>CMGMS(46%),其余改性淀粉的絮凝效果均小于45%。加入PAM作助凝剂后,单独使用效果差的改性淀粉均由于网捕作用絮凝效果大大提高,其中GS、CCGS、MS三者的絮凝率都提高到70%以上,CCS、CGS、CMS、MGS、CCGMS和CMGMS的絮凝率提高到60%以上。(5)不同吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附百分率在50%-80%之间,其大小与其带电性、接枝率、交联度有关。由于羧化淀粉带负电,且未接枝和交联,因此MS对Cr(Ⅵ)的吸附百分率最小,其他改性淀粉为两性淀粉,由于接枝率和交联度的不同,分子大小不一,所以对Cr(Ⅵ)的吸附百分率大小不同。根据不同条件下吸附百分率分析,其吸附百分率大小基本上表现为:GS(接枝淀粉) >CMGS(交联-马来酸羧化-接枝淀粉) >CCS(交联-氯乙酸羧化淀粉) >CCGS(交联-氯乙酸羧化-接枝淀粉)>CGS(氯乙酸羧化-接枝淀粉) >MGS(马来酸羧化-接枝淀粉) >MS(马来酸羧化淀粉)。其中接枝淀粉(GS)吸附效果最好。