工业废水处理应用变性淀粉

随着水资源的短缺和水环境污染的加剧。近年来,工业水处理技术取得了长足的进步。当前的技术主要是化学方法,物理方法,物理化学方法等,以及各种方法的综合结合。他们中的大多数人都需要使用化学方法添加化学药品,因为这是一个简单的过程,占地面积小,并且处理速度快。成本相对较低的成熟方法。改性淀粉水处理剂是通过改性天然聚合物碳水化合物而获得的水处理剂。它对环境无毒且无害,其处理残留物很容易被微生物降解。因此,它不会对环境造成二次污染,具有广阔的应用前景。


1.改性淀粉在絮凝剂中的应用
自1970年代以来,天然高分子絮凝剂已将研究重点转移到了改性方面。淀粉改性的絮凝剂具有高选择性,无毒,廉价,无毒,可降解,并且可以通过醚化,酯化和接枝共聚进行化学改性。可以获得具有优异性能的多种改性淀粉。它以其良好的经济和社会价值而特别引人注目。淀粉基天然聚合物改性絮凝剂。它也是具有良好的水分散性和增稠效果的水溶性聚合物。它不仅通过其自身的粘度增加了水相的粘度。它可以与水中的分散相和水中的其他高分子化合物相互作用。导致增稠效果。因为它是一种新的环保材料。在涂料,胶粘剂,石油开采和食品工业中具有重要的实际应用价值。天然聚合物改性的絮凝剂的基于淀粉的接枝共聚可分为非离子,阳离子和两性絮凝剂。

1.1非离子淀粉改性絮凝剂
非离子淀粉改性絮凝剂可去除水中的无机颗粒或无机-有机混合体系,pH值适用范围广。不受金属离子影响。它是一种絮凝剂,具有很强的絮凝能力,是由高分子和高分子的长链形成的。

1.2,阴离子淀粉改性絮凝
考虑污水中悬浮物和胶体污染物的特征。去除阳离子污染物和天然聚合物独有的优异性能。现在,大多数新型絮凝剂是非离子絮凝剂。最近几年。基于淀粉的阴离子天然高分子絮凝剂在国内外受到广泛关注。阴离子淀粉絮凝剂的类型很多,主要是磷酸淀粉,黄原酸淀粉和羧甲基淀粉。可用作鱼类加工厂废水,屠宰场废水,发酵厂废水,纸浆废水,金属废水和泥浆的絮凝剂。它也可以用作浮选的沉降剂。从铝矿石中回收铝。沉降洗煤废水中的煤粉。开发磷酸酯淀粉絮凝剂。精细化工厂废纸脱墨和工业废水的处理已收到显着效果,并讨论了用磷酸淀粉处理黑液和精细化工厂废水的最佳条件。

1.3阳离子淀粉絮凝剂
阳离子淀粉是醚化淀粉衍生物,它是在碱催化下,胺化合物与淀粉分子的羟基反应形成的。阳离子淀粉根据其阳离子强度可分为季铵盐阳离子淀粉,叔胺盐阳离子淀粉和仲胺。盐阳离子淀粉,伯胺盐阳离子淀粉等。其中,季铵盐阳离子淀粉主要用于絮凝剂。阳离子淀粉可与水中的颗粒充当电荷中和和吸附的桥梁,使系统中的颗粒不稳定并絮凝,并去除水中的悬浮固体。减少水的浑浊度。

以淀粉为基本原料。通过化学改性,开发了季铵盐型有机阳离子改性高分数絮凝剂。对高岭土悬浮液具有良好的絮凝和除浊作用。当剂量为4mg / L时,处理后的水上清液的残留浊度仅为3.2ntu。对比实验结果表明,自制季铵有机阳离子改性聚合物的絮凝性能优于聚丙烯酰胺PAM。这是因为季铵盐型有机阳离子改性聚合物絮凝剂仅具有桥接作用。并且由于强大的电荷中和能力。这导致颗粒之间广泛的局部接触絮凝,从而导致快速的絮凝沉淀和致密的絮凝物。然而,当使用聚丙烯酰胺PAM时,絮状物较大。由于较大的絮凝物结构,絮凝物的密度和强度将降低。因此,聚丙烯酰胺PAM的沉降速度不如自制的季铵盐型有机阳离子改性聚合物絮凝剂快。

1.4两性淀粉絮凝剂
水溶性两性聚合物是指与仅包含一种类型电荷的水溶性阴离子或阳离子聚合物相比,在聚合物链上同时包含正电荷基团和负电荷基团的水溶性聚合物。它具有独特的性能,可用作絮凝剂,污泥脱水剂和金属离子吸附剂。用作絮凝剂的两性聚合物由于其具有适合阴离子和阳离子共存的污染系统,适用的pH范围宽和良好的耐盐性等特性,已成为国内外研究的热点。在污水处理中,不仅可以使用淀粉的半刚性链和柔性分支通过桥接来絮凝和沉淀污水中的悬浮颗粒。絮凝物大,沉降速度快,絮凝物致密性团体。它还可以通过化学和物理作用来减少污水中的COD和BOD负荷。它的阳离子可以将水中的有机悬浮杂质捕获。阴离子可以促进无机悬浮液的沉降。可以处理许多其他难以处理水质的复杂絮凝剂污水。特别是对于污泥脱水,它不仅具有电中和和吸附桥联作用,而且还具有缠绕和包封的功能,即使对于不同性质和不同程度的腐败,它也可使处理后的污泥颗粒变粗和脱水。泥浆也可以在脱水和过滤中发挥更好的作用。


2.改性淀粉作为吸附剂的应用
天然聚糖聚合物具有来源广泛,易于获得和易于降解的特点。因此,对其修饰的研究和应用正在增加。改性方法主要使用合成或天然的聚糖聚合物,并通过聚合物化学反应,引入具有吸附功能的侧基合成聚合物吸附剂。淀粉基重金属离子吸附剂可分为两性淀粉吸附剂,阴离子淀粉吸附剂,接枝淀粉吸附剂,中性淀粉吸附剂和阳离子吸附剂,下面将分别介绍。

2.1两性淀粉吸附剂
所谓的两性淀粉吸附剂是指将阴离子和阳离子基团同时引入到淀粉葡聚糖分子链上。常用的阴离子基团包括磷酸基团和羧基。常用的阳离子基团是叔氨基,季铵基等。两性基团的引入可以引起吸附模式如离子交换和螯合同时发生。与单组改性淀粉相比,吸附能力大大提高。结果表明,吸附过程是浓度依赖性的并且是吸热的。并遵循Langmuir吸附等温线,吸附量随取代基的增加而增加。两性淀粉与重金属离子的吸附,可再生和可重复使用。

2.2阴离子淀粉吸附剂
因为大多数金属离子都是阳离子形式的。因此,阴离子淀粉对去除重金属离子具有良好的效果。常用的阴离子基团是磷酸根,羧基,磺酸根等。

Kim和Lim首先使用POC13制备交联淀粉。然后制备DS为0.02至0.08的交联的羧甲基淀粉。研究了二价金属离子的吸附。发现吸附量随取代度而增加。吸附的金属离子可在弱酸条件下解吸。四川大学的刘明华等人研究了羧甲基淀粉在Cr(III)和AI(III)上的吸附环,发现了相同的规律。钱欣等。研究了淀粉黄药在重金属离子上的吸附。结果表明,制备条件,黄原酸淀粉用量和重金属离子浓度对吸附性能有重要影响。吸附剂的吸附容量可以达到约4mmol / g。 Kweon等。制备具有不同取代度的氧化淀粉琥珀酸酯。研究了二价金属离子的吸附。发现琥珀酸淀粉在吸收铅离子方面非常有效。氧化淀粉对于吸附铜离子非常有效。吸附遵循Langmuir吸附等温线。


2.3阳离子淀粉吸附剂
重金属离子如Cr(VI1)也可以在水溶液中以阴离子形式出现。因此,具有季铵阳离子基团的阳离子淀粉也可以吸附重金属离子。Xu等人研究了交联阳离子淀粉的吸附在CfVI1上,发现在短时间内达到平衡,吸附量随取代度的增加而增加,吸附数据遵循Langmuir吸附等温线。

2.4非离子淀粉吸附剂
引入活性基团如氨基和醛基的改性淀粉吸附剂称为非离子淀粉吸附剂。这种类型的吸附剂通常通过螯合吸附重金属离子。 Para制备了30%的二醛淀粉,并研究了其与一系列金属离子的相互作用。哈利勒(Khalil)制备了一系列含氨基的改性淀粉,并研究了它们对重金属离子的螯合作用。发现随着氮含量的变化,这种偶联剂的吸附容量最大。然后它开始下降。相波[S1,李等人。研究了交联氨基淀粉对Cu(II)的吸附,发现吸附是吸热的,并遵循弗氏吸附等温线。

2.5.接枝淀粉吸附剂
引入具有活性基团的淀粉主链的接枝聚合物链可以大大增加淀粉的吸附量。张等。详细研究了含氨基的水不溶性淀粉接枝共聚物在CufII1和Pb(II)上的吸附。研究表明,可以在2小时内达到吸附平衡,并且吸附遵循Langmuir吸附温度公式。 %时间。从Langmuir吸附等温线获得的饱和吸附量对于Pb(II)为2.09 mmol / g,对于Cu(II)为2.12 mmoVg。哈利勒制备丙烯酸接枝淀粉。发现对二价金属离子具有良好的吸附作用。吸附量随羧基的增加而增加。周国平研究了水不溶性羧基淀粉接枝聚合物对电镀废水中Cr0II和Cd(II)的去除效果以及pH值对去除效果的影响。探索。

?