S-g-PAM_活性炭复合絮凝剂处理造纸废水效果研究

2018年第1期作者简介：杨豆(1994-)，汉，女，陕西渭南人，研究方向：天然产物改性及应用，以第一作者发表论文数篇。前言改性淀粉能改善天然淀粉的性质，拓宽使用范围，强化使用效果，可作为助留助滤剂、增强剂、造纸废水絮凝剂等使用，在造纸工业中的应用越来越广泛[1-2]。接枝反应是淀粉最主要的改性方法之一，而常见且有效的方法是在淀粉骨架上接枝聚丙烯酰胺(PAM)，制备淀粉接枝聚丙烯酰胺(S-g-PAM)高分子材料，让淀粉支链上具有大量的酰胺基，与纸浆纤维羟基进行氢键结合，通过中和电荷，交联架桥，嵌入或吸附在纸浆纤维中进行网状分布，起到助留助滤及纸张增强作用。同时还能很好的分散酰氨基，增大絮凝空间，提高淀粉处理造纸废水效果，是多功能的绿色造纸化学品[3-5]。S-g-PAM在造纸中的应用已有报道，但是用作絮凝剂处理造纸废水相关研究较少，本文将制备的S-g-PAM和活性炭复合使用来处理造纸废水，以期为改性淀粉在造纸废水中的高效合理利用提供参考。1实验1.1试剂与仪器玉米淀粉（购于某农贸市场，干燥备用）；丙烯酰胺（工业级，北京万邦清源环保科技有限公司）；活性炭(北京海畅清环保科技有限公司)；高锰酸钾、硫酸、聚丙烯酰胺、氮气、乙醇、氢氧化钠等均为分析纯。哈希COD测定仪(苏州江东精密仪器有限公司)；pHS-3TC(0.01级)精密酸度计(上海天达仪器有限公司)；GR-200电子天平(日本AND)；调温型电加热套(北京科伟永兴仪器有限公司)；D25-2F型电动搅拌器(杭州仪表电机厂)；Nicolet6700型傅立叶变幻红外光谱仪(美国尼高力)；Cary50型紫外可见分光光度计(美国瓦里安)；DHG-9075A型电热鼓风箱(上海一恒科技有限公司)；SHZ-D9(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限公司)。1.2改性淀粉絮凝剂的制备[6-7]用水将玉米淀粉在反应装置中浸泡一段时间后，开始搅拌升温，同时通入氮气恒温30min将淀粉糊化，S-g-PAM/活性炭复合絮凝剂处理造纸废水效果研究杨豆张卫波刘植松张永鑫秦明有陕西理工大学化学与环境科学学院陕西汉中（723000）摘要：将实验制备的淀粉接枝丙烯酰胺聚合物(S-g-PAM)高分子絮凝剂和活性炭进行复合处理造纸废水，探究了S-g-PAM/活性炭质量比、投加量、pH、絮凝时间等因素对造纸废水处理效果的影响，在此基础上通过正交优化了S-g-PAM/活性炭处理造纸废水处理工艺条件，当S-g-PAM/活性炭质量比为1:1，絮凝剂投加量5mg/L，pH=6.5，絮凝时间60min时造纸废水的SS和COD去除率分别高达98.12%和88.27%。在活性炭的协助作用下，S-g-PAM的中和、吸附架桥作用得到进一步提升，造纸废水处理效果理想。关键词：接枝；丙烯酰胺；活性炭；絮凝剂；造纸废水；StudyonTreatmentofPapermakingWastewaterwithModifiedStarchFlocculant/ActivatedCarbonCompositeFlocculantYANGDouZHANGWei-boLIUZhi-songZHANGYong-xinQINMing-you(CollegeofChemistry&EnvironmentalScienceofShaanxiSci-TechofUniversity,HanzhongShaanxi723000)Abstract:Thepreparationofstarchgraftacrylamidepolymer(S-g-PAM)andactivecarboncompositeflocculantwereusedtotreatmentpapermakingwastewater.ThemassratioofS-g-PAM/activatedcarbon,flocculantdosage,pHandflocculationtimeonpapermakingwastewatertreatmentwerestudied,andthetreatmentconditionswereoptimizedbyorthogonalexperiment.TheresultsshowedthatmassratioofS-g-PAM/activatedcarbonof1:1,flocculantdosageof5mg/L,pH=6.5,flocculationtimeof60min,theremovalrateofSSandCODreached98.12%and88.27%respectively.Undertheassistanceofactivatedcarbon,theneutralization,adsorptionandbridgingofS-g-PAMar