[发明专利]聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种聚铁‑玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂及其制备方法和应用，具体以玉米淀粉为原料，经氧化处理后分别和苯乙烯、丙烯酰胺接枝共聚，将制得的接枝物和以七水硫酸亚铁为原料合成的聚铁复配，并用于原水和污水处理。本发明经过对比研究了三氯化铁、聚铁、玉米氧化淀粉‑苯乙烯接枝物、玉米氧化淀粉‑丙烯酰胺接枝物及复合型絮凝剂的絮凝性能，证明聚铁与接枝率100～200的玉米氧化淀粉接枝物的复配产品，对原水和生活污水具有更好的处理效果，加量范围大，沉降速度快，对酸碱度变化有较强的适应能力，是一种广谱高效的絮凝剂。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

絮凝是原水和污水处理的重要环节,常用的无机絮凝剂有铝盐、铁盐及高岭土等；有机絮凝剂大多是有机高分子化合物，如聚丙烯酰胺、顺丁烯酸聚体盐等。聚铁絮凝剂，又称胶聚合硫酸铁，是一种盐基性高价铁大分子无机聚合物，具有较强的温度和pH适应性，水解产物氢氧化铁溶解度较小，在较大加量范围内不影响水的透明度，因此在水处理领域具有很好的应用前景。然而，聚铁絮凝剂，当投药量为40.0mg·L^-1时，对原水的COD去除率只能达75.6％，悬浮物浓度最高为1.3mg·L^-1。

玉米淀粉是天然可降解高分子化合物，具有比表面积大、可改性等特点，因而在有机高分子材料的合成中得到广泛应用。因此，我们合成一些玉米淀粉接枝产物，并与聚铁絮凝剂复配，使二者的吸附性能产生协同，以期得到一种对原水的COD去除率较高的复合型絮凝剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂。

本发明的另一目的是提供一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂在原水和污水处理中的应用。

本发明采用的技术方案为：一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂，以玉米淀粉为原料，经氧化处理后和接枝共聚单体接枝共聚，将制得的接枝共聚物和以七水硫酸亚铁为原料合成的聚铁絮凝剂复配得到。

一种聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1：玉米淀粉的氧化：将玉米淀粉与去离子水按1：1.5-1：2的固液质量比混合后打浆，再加入双氧水氧化30-40min，得玉米氧化淀粉；

步骤2、玉米氧化淀粉接枝共聚物的制备：在步骤1所得玉米氧化淀粉中加入乳化剂，搅拌均匀后第一次加入引发剂，在回流条件下反应1.5-2h，然后加入接枝共聚单体、第二次加入引发剂，升温至88-90℃，反应0.5-1h，冷却、过滤、干燥，得玉米氧化淀粉接枝共聚物；

步骤3、聚铁-玉米淀粉接枝物复合型絮凝剂的制备：将步骤2所得玉米氧化淀粉接枝共聚物与聚铁絮凝剂以1:1-1:1.5的质量比进行复配，得目标产物。

进一步地，所述步骤1中，双氧水的质量浓度为10-12％，双氧水的加入量为玉米淀粉质量的0.05-0.1。

进一步地，所述步骤2中，乳化剂采用OP-10，乳化剂的加入量为玉米淀粉质量的0.01-0.015。

进一步地，所述步骤2中，接枝共聚单体为苯乙烯或丙烯酰胺。

进一步地，所述步骤2中，接枝共聚单体为苯乙烯时，引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵。

进一步地，所述步骤2中，接枝共聚单体为丙烯酰胺时，引发剂采用硝酸铈铵。

进一步地，所述步骤2中，第一次加入引发剂的量为接枝共聚单体摩尔量的0.0025-0.003倍；第二次加入引发剂的量为接枝共聚单体摩尔量的0.0025-0.002倍。