有机絮凝剂DTCS-AM的合成及其对絮凝效果的初步研究

石文杰 马俊波（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730000）

有机絮凝剂DTCS-AM的合成及其对絮凝效果的初步研究

石文杰 马俊波（西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730000）

我国的可饮用水资源严重匮乏，而水污染却十分严重，水处理方法和与之相关的方面是急需要解决的方面。二硫代氨基甲酸盐是效果良好的污水处理剂，本文通过对淀粉进行改性-嫁接处理，得到了性能优异的新型有机絮凝剂，并具有了成本低、可以降解、无二次污染的优势。

污水处理；有机絮凝剂；二硫代氨基甲酸盐；改性淀粉；

水处理絮凝剂种类繁多，随着社会对其要求的不断改变，絮凝剂的发展是向着经济实用、绿色无毒和节能高效的方向发展。自然界中含量最多的天然有机高分子是纤维素，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，其改性利用是未来发展的重要方向之一。

1 药品与仪器

药品（均为分析纯）：去离子水；可溶性淀粉；环氧氯丙烷；高氯酸；二硫代氨基甲酸盐；丙烯酰胺；

仪器：恒温干燥箱（扬州三发电子有限公司）；集热式恒温加热磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司）；电子分析天平（上海天平仪器厂）；恒温水浴锅（上海乔跃电子有限公司）；SHZ-D(III)型循环水真空泵（上海湃澜仪器设备有限公司）；

2 实验部分

2.1 二硫代氨基甲酸盐改性淀粉（DTCS)的制备

以马铃薯淀粉为原料，环氧氯丙烷(ECH)作为交联剂，制得高交联淀粉(CS)。高氯酸作为引发剂，ECH作为醚化剂，在80～85℃下合成中间产物醚化淀粉(CHCS)，在碱性条件下醚化淀粉与乙二胺一定比例进行反应，得氨基淀粉(CAS)，再以氨基淀粉(CAS)为主要原料，通过二硫代氨基甲酸盐(DTC)改性合成二硫代氨基甲酸盐改性淀粉。

2.2 二硫代氨基甲酸盐改性淀粉接枝丙烯酰胺(DTCS-AM)的合成

取一定量已制备好的上述改性淀粉，加到250mL三口烧瓶中，加入适量的去离子水，在80℃恒温水浴中通N2搅拌糊化1 h。降温并加入定量的单体丙烯酰胺(AM)搅拌，加入过硫酸铵后缓慢滴加亚硫酸氢钠溶液，恒温反应3h，制得改性淀粉丙烯酰胺接枝物。再用乙醇沉淀，将沉淀物过滤、洗涤、分离，在50℃的温度下真空干燥24h，得粗产品。将其加入乙二醇－冰醋酸(体积比6:4)的混合溶剂中进行抽提，除去均聚物和未反应的改性淀粉。再用无水乙醇洗涤至中性，50℃真空干燥24 h，得到精制产品。

2.3 机械混合物絮凝效果

取两组1 mL实验室化工有机污水稀释至10 mL，加入适量盐酸，调节pH值均为3。将所制备的DTCS(0.0008g)与聚丙烯酰胺(0.0015g)机械混合物加入上述体系中，上下倒置、震荡20次，静置0.5h，观察絮凝效果。

将DTCS-AM、St-PAM、PAC(聚合氯化铝)和PAS(聚合硫酸铝)等常用的有机无机絮凝剂分别加入相同量的污水体系中，用上述相同方法测定上清液的化学需氧量。

3 实验结果

3.1 不同pH下乙二胺接枝淀粉对化工有机废水的处理结果

淀粉废水处理后废水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

通过实验数据可以明显的看出，在中性的条件下去除效果最好。由此也可以看出，强酸、强碱性对乙二胺接枝淀粉起抑制作用，严重影响其絮凝效果。

3.2 不同反应温度的乙二胺接枝淀粉对化工有机废水的处理结果

通过实验制得图表可知：反应温度为85℃时候处理效果最好。

3.3 不同反应时间的乙二胺接枝淀粉对化工有机废水的处理结果

通过实验制得图表可知：反应时间为6小时时处理效果最好。

4 结语

用化学改性、接枝共聚等方法对天然淀粉处理后，得到了功能化淀粉絮凝剂，并对化工有机废水进行处理。实验表明在pH值为7、反应温度为85℃、反应时间为6h的条件下制备的絮凝剂处理效果最好。通过与其他絮凝剂进行综合比较，发现经过改性处理后而得到的功能化淀粉絮凝剂具有很多新增的优点，如：絮凝速度快、用量少、产生污泥量较少。

[1]陈艳辉.天然改性类高分子絮凝剂的研究进展[J].印染助剂,2009.

[2]刘晓奇，沈晓畅.污水处理中絮凝剂的选择[J].天津化工,2014.

[3]张琼,李国斌.水处理絮凝剂的应用研究进展[J].化工科技,2013,02.