改性澱粉絮凝劑在工業廢水處理的應用研究論文
1改性澱粉的種類
1.1陰離子型改性澱粉絮凝劑
澱粉陰離子改性絮凝劑的製得主要是透過酯化、交聯等反應，使澱粉或澱粉共聚物陰離子化，進而得到陰離子型改性澱粉絮凝劑。陰離子澱粉絮凝劑可以從水中除去重金屬離子，並可與許多高價金屬離子生成難溶性鹽，從而達到更好的絮凝效果。
1.2非離子型改性澱粉絮凝劑
非離子型改性澱粉絮凝劑可分為非離子型丙烯醯胺接枝澱粉絮凝劑和羥丙基澱粉絮凝劑。非離子型丙烯醯胺接枝澱粉是在半剛性的澱粉分子鏈上接上柔性的聚丙烯醯胺支鏈，在水中溶脹後具有很大的體積和很長的直鏈，具有一定的吸附架橋效能，但該種改性澱粉絮凝劑在實際生產當中的應用效果並不是很好。同樣為非離子型改性澱粉絮凝劑的羥丙基澱粉絮凝劑在實際應用中的效果也不是十分理想。目前，部分研究學者透過非離子型丙烯醯胺接枝澱粉絮凝劑與其他無機絮凝劑復配來改善絮凝效果。
1.3兩性澱粉絮凝劑
兩性澱粉絮凝劑是指同時具有陽離子和陰離子特徵基團的改性澱粉，因其能夠同時具有捕捉帶負電荷的懸浮粒子和架橋助凝作用，對不同基團均具備較好的吸附效能而得到理想的絮凝效果。
2改性澱粉絮凝劑在工業廢水處理中的應用
2.1在處理含油廢水中的應用
含油廢水的來源很廣，在石油工業的各生產過程及石油化學工業生產過程中都會產生大量含油廢水，絮凝法是一種常見的含油廢水處理技術。劉貴毅等人用玉米澱粉與氫氧化鈉、三氯化鋁和無水碳酸鈉製得改性澱粉絮凝劑，對含油廢水進行處理取得了較好的效果。範洪波透過共聚反應合成了玉米澱粉改性絮凝劑CSF，對江蘇某油田的含油廢水取得了較好的處理效果。趙樹發等人利用硝酸鈰銨為引發劑，對澱粉進行糊化並與丙烯醯胺發生共聚反應，製成的澱粉改性高分子絮凝劑對含油廢水中含油量進行處理取得了較高的去除率。
2.2在處理印染廢水中的應用
印染廢水主要由退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水等組成，且成分複雜，可生化性差，是當前國內外公認的較難處理的工業廢水之一。馬永梅等人採用玉米澱粉為原料製備陽離子澱粉絮凝劑，該澱粉絮凝劑在與聚丙烯醯胺復配處理印染廢水時，對色度和COD都得到了較高的去除率。張倩倩等以玉米澱粉和異丙醇在無催化劑的條件下合成陽離子澱粉絮凝劑，對活性染料的色度去除率最高達到97.1%、COD去除率達到83.3%。聶新衛等人進行了硼泥－改性澱粉絮凝劑處理印染廢水的實驗研究，其研究結果表明，該絮凝劑在處理印染廢水時能有效降低廢水體系濁度。
2.3在處理造紙廢水中的應用
造紙工業是我國環境汙染的主要行業之一。造紙工業廢水可以分為黑液(製漿廢水)、中段廢水(包括洗漿廢水和漂白廢水)、白水(抄紙廢水)以及目前較多的廢紙再生廢水。莊雲龍等人對澱粉接枝聚丙烯醯胺絮凝劑在處理造紙廢水方面進行了研究，研究表明，該絮凝劑對處理廢紙脫墨廢水有較好的處理效果。張光華等人以丙烯醯胺和澱粉為原料，製得澱粉丙烯醯胺陽離子接枝共聚物(簡稱SAM)，另加入陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨製得另一接枝共聚物(C－SAM)，研究表明，澱粉、丙烯醯胺以及陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨在特定的質量比時，兩種接枝共聚物對造紙白水有比較理想的絮凝效果。唐宏科等人利用澱粉和聚丙烯醯胺制的共聚物，並加入一定量的`甲醛和二甲胺發生Mannich反應，得到改性澱粉絮凝劑對造紙白水等廢水具有良好的絮凝效果。
2.4處理其他廢水的應用
隨著近年來國內外學者對於改性澱粉絮凝劑的研製開發越來越關注，改性澱粉絮凝劑處理工業廢水的範圍也愈加廣泛。改性澱粉絮凝劑在處理焦煤懸浮液、煤礦井廢水以及洗羊毛廢水等諸多的工業廢水處理中均取得了良好的處理效果。
3問題與展望
(1)目前多數的改性澱粉絮凝劑均處於實驗室應用研究階段，缺少在實際生產中的應用。
(2)澱粉改性絮凝劑的生產成本較高，因此相比普通絮凝劑的價格也就偏高，限制了改性澱粉絮凝劑的推廣與應用。
(3)影響澱粉改性絮凝劑使用效果的因素較多，如廢水的pH值、溫度以及絮凝時間等。儘管改性澱粉絮凝劑應用存在著一些問題，但透過進一步加大工業化應用研發力度，降低使用成本，改善改性澱粉絮凝劑的效能，其應用前景與市場還是廣闊和巨大的。同時，改性澱粉絮凝劑作為一種綠色、環保的化學水處理試劑，對環境保護和資源再生利用都有著重要的意義。
作者:楊爽 單位:瀋陽市環境技術評估中心