淀粉黃原酸酯的研制與水處理性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水污染問題已越來越受到人們的關(guān)注，特別是水體重金屬污染問題。保護(hù)水資源，防治水污染，是當(dāng)今世界性的問題，更是我國(guó)面臨的當(dāng)務(wù)之急。 不溶性淀粉黃原酸酯(ISX)能有效地從廢水中去除重金屬。ISX通過交聯(lián)淀粉(Cross-linkedStarch)與二硫化碳(CS2)在堿性條件下反應(yīng)制得。在淀粉黃原酸酯化反應(yīng)前，添加交聯(lián)劑得到高度交聯(lián)淀粉，從而降低ISX在水溶液中的溶解性。ISX是水不溶性物質(zhì)，它能與過渡金屬

2、通過絡(luò)合作用形成不可溶的絡(luò)合物。這種不可溶的絡(luò)合物可以很容易被沉淀、脫水。雖然可溶性黃原酸酯(SSX)和ISX都能相當(dāng)有效地去除廢水中的重金屬，但是ISX使用方便，更值得大力發(fā)展。 然而，ISX的制備卻并不簡(jiǎn)單。因?yàn)榈矸蹪{料在強(qiáng)堿溶液中具有很高的粘度。在工業(yè)化試驗(yàn)研究中要解決攪拌、洗濾、干燥等方面的生產(chǎn)難題將極為困難。在本文中，我們研究了一種新的工藝用于制備高交聯(lián)淀粉。通過正交試驗(yàn)法，確定了最佳的工藝條件。反應(yīng)物料將分三次加入：

3、第一部分的氫氧化鈉(NaOH)和環(huán)氧氯丙烷加入淀粉漿中，在20℃以下反應(yīng)60分鐘。加熱漿料至37℃，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)；第二部分的氫氧化鈉和環(huán)氧氯丙烷加入后反應(yīng)4小時(shí)；再加入第三部分的氫氧化鈉和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)8小時(shí)。所得產(chǎn)物即使在強(qiáng)堿的溶液中也不會(huì)產(chǎn)生高粘度。 用制備的高交聯(lián)淀粉為原料，參照Wing的工藝制備ISX，并對(duì)配方工藝作了改進(jìn)。由于高交聯(lián)淀粉比普通交聯(lián)淀粉更為穩(wěn)定，反應(yīng)中得到的較佳反應(yīng)物料摩爾配比是：交聯(lián)淀粉/NaOH/C

4、S2=1∶1∶1。濕料不需要用丙酮、乙醚清洗，可得到淺黃色含硫量為1.7﹪的產(chǎn)物。 配制銅離子廢水，應(yīng)用制備所得的ISX去除銅離子。研究了ISX的用量、溶液pH值以及ISX的制備條件對(duì)重金屬去除效果的影響。發(fā)現(xiàn)去除銅離子較好的條件是：銅硫比為1∶2，溶液pH值大于6。ISX制備過程中CS2和NaOH的用量也會(huì)影響去除效果：CS2用量少，可參與黃原酸酯化反應(yīng)的基團(tuán)少，造成去除效率低；CS2和NaOH的用量過高，則兩者會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，