[发明专利]一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种淀粉絮凝剂，其制备方法包括：以阴离子聚丙烯酰胺为母体，与甲醛发生羟甲基反应，再与配体鸟嘌呤发生接枝反应，得到具有所述淀粉絮凝剂。本发明制备方法简单，操作方便，产率高；将阴离子聚丙烯酰胺进行改性，使其具有机械强度高，热稳定性好。本发明还公开了所述淀粉絮凝剂在处理淀粉废水中的应用及在吸附碱性品红中的应用。本发明所得淀粉絮凝剂是可分离富集的功能材料，含有较多的氮原子和功能基团，对淀粉有较好的絮凝性，对碱性品红有较好的吸附性能。

技术领域

本发明属于絮凝技术领域，涉及一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

淀粉是一种非常基础的工业加工应用原料，其应用不仅在食品而且在医药、饲料、纺织、化工等行业。现在很多淀粉厂排出的废水内淀粉很高，而淀粉废水是食品工业中污染最严重的废水之一，排放之后影响环境，浪费资源，在淀粉加工过程中如果处理不当会产生高浓度酸性有机物，其含量随生产量的波动而改变，其COD值通常在2000-10000mg/L，因此认真对待处理这些废水非常重要。调查研究，废水中的溶解性淀粉容易腐败发酵，使水质的颜色发黑气味发臭，废水排到大小的江河里会消耗水中的溶解氧，导致藻类及水生植物繁殖，废水量大时会导致河流严重缺氧，水体中的物质厌氧腐败，散发恶臭的难闻气味，鱼类、虾类、贝类等动物可能会因此而缺氧甚至窒息死亡。且此类废水富含钾素、氮素、有机质等大量营养物质，国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要指出，继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究，而如何将其回收利用，实现环境效益和社会效益的有效结合，具有重要意义。

国内外目前常用的处理方法总体上可分为生化法和化学絮凝沉法，它们各有利弊。生物法是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解，而好氧生物法需要充氧，动力消耗大，无能量回收，微生物所需营养多和污泥量大等适合处理低浓度的有机废水，而淀粉废水的COD一般较大，所以在淀粉废水的处理中单独应用的较少。而絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能，所以絮凝剂是絮凝法水处理技术的关键。絮凝剂可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合型絮凝剂，追求高效、廉价、环保是絮凝剂研制者们的目标。

阴离子聚丙烯酰胺是常用的高分子絮凝剂，在污水处理、化工、石油酒精厂的流失及酒糟的回收等领域被广泛应用。其特点是絮凝性，粘合性。因此也是最受人们关注的，其重要性是生产成本远低于阳离子高分子絮凝剂和两性高分子絮凝剂。用作淀粉厂及酒精厂的流失淀粉及酒糟的回收。

通过上述对中国水资源和水污染的现状描述，以及聚丙烯酰胺的合成以及改性和应用方面的陈述，阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的应用在水处理技术中发挥着重要作用。接枝聚丙烯酰胺可以作为一种亲水性聚合物，当前已应用于有机工业，生物医学、水的净化处理、食品工业、重金属回收、悬浮物的絮沉。此聚合物具有多种功能官能团，如羧基、氨基、羟基或磺酸基等。利用胺甲基化反应(Mannich反应)即羟甲基反应和接枝反应在阴离子聚丙烯酰胺主链上引入含氨基的基团，当引入的基团为氨基或者其他基团时，就可以提升物质本身的功能性，拓展改性物质的在其他方面的应用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术和成本问题，提供一种淀粉絮凝剂及其制备方法和应用，本发明以阴离子聚丙烯酰胺为母体，与配体鸟嘌呤进行反应，能够获得具有较高功能基转化率的改性聚丙烯酰胺，所得改性聚丙烯酰胺对淀粉具有良好的絮凝性能，且对碱性品红有较好的吸附效果。

为解决上述技术难题，本发明采用以下技术方案：

一种淀粉絮凝剂，包含如式(Ⅰ)所示的重复单元：

所述淀粉絮凝剂的特性粘度为850～910mL/g。