SAH阴离子天然高分子改性絮凝剂的合成及应用_宋辉

·专题研究·SAH阴离子天然高分子改性絮凝剂的合成及应用收稿日期:2003-04-15宋辉,马希晨(大连轻工业学院化学工程系,辽宁大连116034)摘要:本文研究了以玉米淀粉为基材,与丙烯腈(聚丙烯酰胺的降解回收料)进行接枝共聚,经水解制得弱阴离子型絮凝剂,并进一步羟甲基化和磺化,从而合成强阴离子型天然高分子改性絮凝剂-SAH。在探讨接枝共聚反应机理的基础上,重点阐明了引发剂浓度、原料投料比、反应温度、反应时间等对接枝率和接枝效率的影响。把SAH应用于印染废水及造纸厂污水的处理、COD去除率和浊度去除率都达到90%以上,取得了良好的絮凝效果。关键词:淀粉;丙烯腈;接枝共聚;絮凝剂中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号:1004-8960(2003)03-0017-05SynthesisandApplicationofAnionInartificialHighMolecularFlocculant(SAH)SONGHui,MAXi-chen(DeptmentofChemicalEngineering,DalianInstituteofLightIndustry,Dalian116034,China)Abstract:Thispaperdescribescornstarchasbasematerialreactswithacrylnitrilewhichistherecoverymaterialofdegradatedpolyacrylamidebyusingthemethodofgraftcopolymerization,thentheweakanionflocculantisproducedbyhydrolysisreaction.Afterhydroxymethylationandsurfonationreaction,thestronganioninartificialhighmolecularflocculant(SAH)issynthesized.Weinvestigatetheprincipleofgraftcopolymerizationreactionandparticularlystudytheeffectongraftratioandgraftefficiencyofinitiator'sconcentration,starch/monomerratio,reactiontemperatureandtime.WhenSAHisusedtodealwiththewastewaterofthedyingfactoryandthepaperfactory,theremovalratesofturbidityandCODofthewastewaterarebothover90%.Theresultoftheflocculantperformanceshowsthatithasbetterflocculatingeffect.Keywords:starch;acrylnitrile;graft-copolymerization;flocculant淀粉及其衍生物是一种多功能的天然高分子化合物,具有无毒、可生物降解、价廉等优点。淀粉通过接枝各种乙烯类单体,制得的淀粉接枝物,可用作絮凝剂、增稠剂、造纸助留剂等。近年—17—第20卷皮革化工第3期来世界各国对于淀粉改性及其衍生物的研究正逐步深入[1-5]。考虑污水中悬浮物及胶体污染物的特性,阳离子污染物的清除和天然高分子本身特有的优良性质,以及现在新型絮凝剂大多数是非离子和阳离子型絮凝剂,本文以淀粉和聚丙烯酰胺降解回收料———丙烯腈为基本原料进行接枝共聚反应,所得产物进行皂化水解得弱阴离子聚合物(WAH),再继续羟甲基化、磺化而得到强阴离子天然高分子改性絮凝剂(SAH)。将SAH对印染、造纸厂等污水进行絮凝实验,印染废水的COD去除率为90.1%、浊度去除率为91.2%,造纸污水的COD去除率为94.6%、浊度去除率为80.4%,絮凝效果较为理想。1实验1.1原料与试剂玉米淀粉工业级黄龙食品有限公司丙烯腈自制硝酸铈铵分析纯上海跃龙有色金属有限公司甲醛分析纯公主岭市化学试剂厂亚硫酸氢钠分析纯沈阳试剂厂1.2合成合成反应如下式:接枝共聚反应:StCHOHCHOH+CH2CHCNStCOCH2CHCN水解皂化反应:StCOCH2CHCN+NaOHH2O皂化StCO(CH2CH)xCNH2O(CH2CH)yCOOHCH2·CH)zCOONa(WAH)羟甲基化反应和磺化反应:StCOCH2CHCNH2O+HCHOPHTStCOCH2·CHCONHCH2OHStCOCH2CHCNHCH2OHO+NaHSO3pHTStCOCH2·CHCONHCH2SO3Na(SAH)在带有搅