[发明专利]改性淀粉絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性淀粉絮凝剂的制备方法，属于环保材料制剂的制备方法领域。 

背景技术

水处理工程中重要组成部分的絮凝沉淀法，其处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能。 

目前使用的絮凝剂主要分为无机和有机两大类，其中有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂相比，具有量少、适用范围广、受盐类及环境条件影响小、污泥量少、处理效果好等优良性能，越来越引起人们的广泛关注。 

改性淀粉(淀粉-丙烯酰胺接枝物)由于其原料来源广泛，价格低廉，无毒，易生物降解等优点，被列为环境友好型水处理剂，在水处理、石油开采及造纸等行业显示出良好的应用前景。 

因此，研究一种工艺简单、絮凝性能好的改性淀粉絮凝剂具有明显的经济与环境效益。 

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单、絮凝性能好的改性淀粉絮凝剂的制备方法。 

本发明所述的改性淀粉絮凝剂的制备方法，包括以下步骤： 

将淀粉溶解于蒸馏水中，搅拌过程中通入N2，在85-90℃加热30min，进行预糊化，冷却，然后加入引发剂，15min后加入丙烯酰胺单体，在40℃的温度下反应5h，反应结束后，将产物倒入乙醇中凝聚，并洗至中性，减压干燥得粗品，将干燥的粗产品，用乙二醇-冰醋酸的混合溶剂提取如此提取3-5次，然后用乙醇洗至中性，干燥至恒重得改性淀粉絮凝剂。

优选的，本发明所述的淀粉浓度为0.25mo1AGU/L，丙烯酰胺单体1.0mo1/L。 

更优选的，本发明所述的引发剂为浓度为2.5mmo1/L的硝酸铈铵的硝酸溶液。 

进一步优选的，本发明所述的乙二醇-冰醋酸的混合溶剂配比为体积比为60：40的混合溶剂。 

本发明所述的制备方法中，将淀粉、改性淀粉絮凝剂分别在红外光谱仪上用压片法分析，分析结果显示，淀粉在570cm^-1、9750cm^-1和850cm^-1处出现特征吸收峰，而在1650cm^-1处不出现特征吸收峰，而改性淀粉絮凝剂则在570cm^-1、750cm^-1、850cm^-1和1650cm^-1处皆出现特征吸收峰，这证明改性淀粉絮凝剂是淀粉与丙烯酰胺的接枝物。将改性淀粉絮凝剂称取0.5g溶解于50mL去离子水中配制成1%的水溶液，室温下用NDJ-1型转筒式粘度计测定粘度，并计算分子量，计算结果为改性淀粉絮凝剂分子量在10⁶左右。 

通过对生活污水进行絮凝效果试验，本发明所制备的改性淀粉絮凝剂（淀粉-丙烯酰胺接枝物）的絮凝性能受改性淀粉絮凝剂的浓度、絮凝时间及溶液酸度的影响，处理高浊度生活污水的最佳絮凝浓度为0.03mo1/L改性淀粉絮凝剂具有良好的絮凝沉降性能,加入3min就有明显的絮凝,且絮粒粗大沉降性能好, 改性淀粉絮凝剂适用的酸度范围为pH=4-6，COD去除率达86.83%，浊度去除率达57%。 

本发明所述的改性淀粉絮凝剂的制备方法，经过大量的试验，本发明所制备的改性淀粉絮凝剂对生活污水的絮凝沉淀效果和除COD效果均高于目前常用的硫酸铝、氯化铁、壳聚糖等絮凝产品，并且具有制备工艺、成本低等特点，可广泛应用于污水处理的絮凝沉淀中。 

具体实施方式

实施例一： 

将淀粉(0.25mo1AGU/L)溶解于蒸馏水中，搅拌过程中通入N2，在85-90℃加热30min，进行预糊化，冷却，然后加入引发剂硝酸铈铵的硝酸溶液(2.5mmo1/L)，15min后加入丙烯酰胺单体1.0mo1/L，在40℃的温度下反应5h，反应结束后，将产物倒入乙醇中凝聚，并洗至中性，减压干燥得粗品。将干燥的粗产品，用乙二醇-冰醋酸(体积比为60：40)的混合溶剂提取3-5次，然后用乙醇洗至中性，干燥至恒重得改性淀粉絮凝剂。

实施例二：对生活污水进行絮凝效果试验 

实验生活污水: （A）pH值为5.02、COD为841mg/L、透光率为8.7%，（B）pH 值为7.37、COD为201.6mg/L、透光率为34.5%。

采用烧杯实验法，在1L烧杯中加入生活污水，之后加入一定量改性淀粉絮凝剂，在变速搅拌器下先以200r/min的速度快搅1min后，然后降低搅拌速度以80r/min的转速搅拌2-3min，静止，用分光光度计测定上清液的透光率和COD值。处理效果如表-1所示。