[发明专利]淀粉类絮凝剂的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种絮凝剂，更具体的说，本发明主要涉及一种淀粉类絮凝剂的制备方法及应用。

背景技术

近年来，随着我国经济的不断发展，工业化和城镇化的程度不断提升，环境压力也日益凸显。水资源做为人类生存的必要条件，也显得愈加珍贵。但是，大量工业废水和生活污水不达标排放加剧了水体污染，严重影响了人民群众的身体健康。所以有效的污水处理对于保障饮水安全，提高生活质量具有重要的意义。混凝-沉淀是废水处理流程中最为直接的操作方法之一，而絮凝剂的品质是影响废水处理效果和处理成本的决定性因素。新型、高效、无毒的絮凝剂，则是絮凝剂的核心。目前主要使用的絮凝剂一般分为无机和有机两大类，无机絮凝剂具有价格低廉、最佳投药范围宽等优点，但存在吸附架桥能力弱，投药量较多等缺点。有机絮凝剂虽然具有吸附架桥能力强、投药量少和产品稳定性号等优点，但同时存在水处理成本高、难生物降解、有些还存在一定的毒副作用等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种淀粉类絮凝剂的制备方法及应用，以期望解决现有絮凝剂存在的水处理成本高、难生物降解、且存在一定的毒副作用等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种淀粉类絮凝剂的制备方法，所述的方法包括如下步骤：步骤A、称取适量的淀粉、去离子水、丙烯酰胺单体与引发剂；在密闭的容器中将淀粉溶解于去离子水中，并使用氮气气氛保护，然后将密闭的容器放置于温水浴中搅拌第一单位时间；在淀粉与去离子水的混合物冷却至常温后，依次向其加入丙烯酰胺单体与引发剂，反应第二单位时间后，得到第一产物；步骤B、将第一产物倒入足量的丙酮中沉淀，使用丙酮反复清洗后，减压干燥即得到粗产物；步骤C、称取适量的去离子水、阳离子单体与引发剂，将所述粗产物在密闭的容器中溶于去离子水中，并使用氮气气氛保护，然后将密闭的容器放置于温水浴并依次向其中加入阳离子单体与引发剂，搅拌反应第三单位时间后得到第二产物，将第二产物倒入足量的丙酮中沉淀，减压干燥即得到淀粉类絮凝剂成品。

作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中淀粉、去离子水、丙烯酰胺单体与引发剂的质量比为100 : 5-20 : 10-40 : 0.1-0.4；所述步骤C中去离子水、粗产物、阳离子单体、引发剂的质量比为100 : 5-20 : 5-20 : 0.1-0.4。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中的第一单位时间为25-35min，第二单位时间为1.5-2.5h，所述步骤C中的第三单位时间为2-4h。

更进一步的技术方案是：所述淀粉为市售的各类玉米淀粉、豆类淀粉、谷类淀粉当中的任意一种或多种的混合物。

更进一步的技术方案是：所述引发剂为引发剂为硫酸-高锰酸钾溶液、硫酸-硝酸铈胺溶液、硫酸-过硫酸铵溶液当中的任意一种或多种的混合物。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中温水浴的温度为75-90℃；所述步骤C中温水浴的温度为40-50℃。

更进一步的技术方案是：所述步骤B中第一产物使用丙酮反复清洗3-5次。

更进一步的技术方案是：所述阳离子单体为二甲胺、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧氯丙烷胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵当中的任意一种或多种的混合物。

本发明另一方面提供了一种上述淀粉类絮凝剂的应用，所述淀粉类絮凝剂用于去除工业废水中的COD，或者对河道内的污泥进行絮凝并使其沉降；前述COD为Chemical Oxygen Demand的简称，是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过将淀粉与丙烯酰胺、阳离子单体经引发剂分步聚合得到的淀粉类絮凝剂，经实验证明，对水中悬浮物去除效果良好；对于工业废水中的COD去除效果良好；对河道污泥絮凝效果良好，絮体粗大，沉降速度快，同时本发明所提供的一种淀粉类絮凝剂的制备方法工艺简单，制备成本低廉，属于环境友好型材料，易于推广。

附图说明

图1为用于说明本发明第一实施例的絮凝剂性能对比图；

图2为用于说明本发明第二实施例的絮凝剂性能对比图；