由于在印染过程中使用了大量的化学物质，例如染料和助剂，因此会产生大量的印染废水。据不完全统计，我国印染废水排放量达到3000〜4000kt / d。目前，絮凝技术已广泛应用于国内外印染废水的处理中，可以提高水质处理效率，非常经济，简便。常用的絮凝剂包括以聚铝为代表的无机聚合物絮凝剂和以PAM为代表的有机聚合物絮凝剂。尽管化学絮凝剂得到了广泛使用，但它们本身的成分使处理后的水体中含有微量的有毒物质，长期使用可能会对水体造成二次污染。随着对水环境保护的日益严格的要求，天然聚合物絮凝剂因其具有诸如易于生物降解和对环境无毒的优点而变得越来越受欢迎。淀粉衍生物，植物胶改性的水处理剂，微生物絮凝剂以及几丁质衍生物等研究领域已逐渐成为新的研究热点。
乙酸阳离子两性淀粉印染废水处理剂是一种改性淀粉，在改性淀粉中既含有阴离子基团又含有阳离子基团。与单一的阴离子改性淀粉或阳离子改性淀粉相比，所制备的改性淀粉同时对污水中的正负离子具有吸附螯合作用，增加了吸附和脱色的能力。具有更大的应用价值和更广阔的应用市场。
1个实验部分
1.1实验材料及主要设备
材料：醋酸淀粉（取代度为0.0745），用去离子水作为实验用水，氢氧化钠和乙醇均为AR级（中国医药集团上海化学试剂公司），3-氯-2羟丙基三甲基氯铵（69％）（上海地宝）化工技术有限公司）。
仪器：DF-101S集热式恒温加热电磁搅拌器，上海恒德尔仪器有限公司； pHS-3C精密酸度计，上海宏仪仪器有限公司；仪器有限公司； UV-7504分光光度计，上海精密仪器有限公司。
1.2醋酸阳离子两性淀粉的制备
称量25克醋酸淀粉，添加275克水，用10％NaOH溶液将系统的pH调节至11，将反应体系加热至40°C，并在搅拌12.5克NaOH的同时添加3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行醚化与NaOH混合溶液，反应时间4〜16h。反应后，用稀HCl将pH调节至中性，过滤，然后反复洗涤，干燥并用乙醇/水混合溶液（体积比1：1）研磨，并用0.15毫米（100目）/25.4毫米筛分。
1.3产品测试
1.3.1醋酸阳离子两性淀粉阳离子取代度的测定
氮含量的测定方法，请参照（GB / T22427.10—2008）《淀粉及其衍生物氮含量测定方法》中规定的凯氏定氮法。原理是：在催化剂的作用下，淀粉及其衍生物用浓硫酸消化，生成（NH4）2SO4；然后在凯氏定氮装置中与碱反应，通过蒸馏释放出NH3，并收集在H3BO3溶液中。用已知浓度的HCl滴定标准溶液，根据消耗的HCl量计算氮含量，然后将其乘以相应的换算系数即可得到氮含量。
1.3.2醋酸阳离子两性淀粉的脱色效果测定
各种水处理剂脱色率的测试方法：将0.2 g改性淀粉水处理剂添加到1000 mL印染废水中，以200 r / min的速度快速搅拌10分钟，使絮凝剂充分分散，然后以40转/分钟搅拌15分钟。静置10分钟后，取出上清液，并在550nm的波长下测量其透光率。
实验印染废水取自江阴市城东综合废水处理有限公司。该废水主要含有酸性染料，活性染料，直接染料，靛蓝染料以及一些印染助剂。
2结果与讨论
2.1讨论影响乙酸阳离子两性淀粉合成的因素
2.1.1醚化剂用量对阳离子取代度的影响
在乙酸盐阳离子两性淀粉的合成中，醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的用量对阳离子取代度有很大的影响。取25g醋酸淀粉，反应时间6h，反应温度40℃，pH 11，改变m（醚化剂）：m（醋酸淀粉），研究其对醋酸阳离子两性淀粉阳离子取代度的影响。结果如表1所示。
从表1中可以看出，当m（醚化剂）：m（乙酸淀粉）从1：5变为1：1时，阳离子取代度从0.0050变为0.0413，并且取代度变化很大。作为两性淀粉印染废水处理剂，对染料的脱色效果还取决于阳离子和阴离子之间的比例关系，因此确定阳离子试剂用量与阳离子取代度之间的关系尤为重要。
2.1.2反应体系pH值对阳离子取代度的影响
在乙酸阳离子两性淀粉的合成中，反应体系的pH值也对阳离子取代度有很大影响。取25g醋酸淀粉，m（醚化剂）：m（醋酸淀粉）为1：2，反应时间为6h，反应温度为45°C，通过改变pH值来检测其阳离子取代为醋酸阳离子两性淀粉反应系统。结果示于表2。
从表2可以看出，随着反应体系的pH增加，阳离子取代度增加，特别是当pH从10增加到11时，阳离子取代度急剧增加，从0.0034增加到0.0148。这是因为当反应体系的pH升高时，淀粉被活化，反应效率提高。另外，阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵有利于在更碱性的体系中形成正离子，便于阳离子醚化反应。但是，当反应体系的pH上升至12时，体系粘度急剧上升，难以搅拌，无法进行理想的醚化反应，阳离子取代度降低。因此反应体系的pH = 11是最佳的。
2.1.3反应温度对阳离子取代度的影响
取25g醋酸淀粉，m（醚化剂）：m（醋酸淀粉）为1：2，反应时间为6h，pH为11，并改变反应温度以考察其对醋酸阳离子两性阳离子取代度的影响淀粉结果示于表3。
从表3中可以看出，随着反应温度的升高，阳离子取代度先升高然后降低，在45°C时最大值达到0.0220。这是因为在较低的反应温度下，淀粉的活化程度为不高，反应效率也低；但是，如果反应温度较高，则虽然淀粉的活化度较高，但是醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵不稳定，影响反应效果，因此产物的取代度不高。考虑到，以45℃为最佳反应温度。
2.1.4反应时间对阳离子取代度的影响
取25g醋酸淀粉，m（醚化剂）：m（醋酸淀粉）为1：2，反应温度为40℃，pH为11，改变反应温度，并进行乙酸的阳离子取代度检查阳离子两性淀粉。结果示于表4。
从表4可以看出，反应时间为4〜8h，取代度增加更多。但当反应时间超过8h时，产物的阳离子取代度降低，这可能是由于醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵长时间挥发导致的，影响了反应的结果。
2.2乙酸阳离子两性淀粉的脱色作用测定
2.2.1不同改性淀粉水处理剂的色度去除率比较
分别使用乙酸淀粉（阴离子取代度0.0745），季胺阳离子淀粉（阳离子取代度0.0131），乙酸阳离子两性淀粉（阴离子取代度0.0745，阳离子取代度0.0131）进行印染的脱色实验。废水按上述方法处理，并脱色效果见表5。
从表5可以看出，当进料质量浓度均为0.2 g / L时，阴离子取代度相同的醋酸淀粉和醋酸阳离子两性淀粉，脱色率由39.25％提高到90.64％，表明醋酸两性淀粉醋酸淀粉的脱色效果明显优于醋酸淀粉。与乙酸两性淀粉相比，具有相同阳离子取代度的季胺型阳离子淀粉的色度去除率从50.13％增加到90.64％，表明乙酸阳离子两性淀粉的脱色效果也优于阳离子淀粉。
这是因为印染废水中包含酸性染料，活性染料，直接染料，靛蓝染料等。这些染料中的一些处于阳离子状态，而某些在水溶液中为阴离子，而乙酸盐阳离子两性淀粉同时具有阴离子性和阳离子性质。中和，吸附，螯合，再加上淀粉的半刚性链和柔性分支，可以通过桥接使絮凝和沉淀在污水中的悬浮颗粒沉降，因此它是理想的印染废水处理剂。
2.2.2不同阳离子取代度的两性乙酸酯的色度去除率比较
取阳离子取代度不同的乙酸盐两性淀粉（阴离子取代度为0.0745），分别编号为1〜6：阳离子取代度为0.00089、0.0050、0.0085、0.0131、0.0200、0.0413，以及印染废水根据以上方法进行。脱色实验的结果示于表6。
从表6中可以看出，当阳离子取代度从0.00089改变为0.0131时，印染废水的色度去除率急剧上升，变化较大。当阳离子取代度超过0.0131达到0.0200时，印染废水的色度去除率变化不大，甚至有轻微的下降趋势。这表明合适的乙酸盐两性淀粉的阴离子和阳离子比率对印染废水的脱色效果有很大的影响。
3结论
通过对印染废水中各种改性淀粉水处理剂色度去除率的比较，结果表明，作者制备的乙酸阳离子两性淀粉的脱色效果好，值得推广。用于印染废水处理。阴离子度为0.0745，阳离子度为0.0131的醋酸盐阳离子两性淀粉的脱色效果最好。经计算，合成1t上述乙酸根阳离子两性淀粉印染废水处理剂的原料消耗为10623元。与目前的絮凝剂脱色剂PAM 10000元/ t相比，成本略有增加，但是絮凝剂脱色水处理工艺的比较从笔者的角度来看，两性淀粉印染废水处理剂的处理简单处理过程中，可以完全去除染料等有色物质，处理残留物易于生物降解，不会对环境造成二次污染。
