氨基改性淀粉的制备及在重金属废水处理中的应用
变性淀粉在工业水处理技术中的应用
2009年10月 云南化工 Oct .2009 第36卷第5期 Yunnan Chem ical Technol ogy Vol .36,No .5 变性淀粉在工业水处理技术中的应用范庆松,田 丰,殷冬媛(中化化工科学技术研究总院,北京100011)收稿:2009207217 接受:2009209230基金项目:中化化工科学技术研究总院科研发展基金资助(20082KZ 2D02)。
作者简介:范庆松(19792),男,辽宁人,工程师,主要从事环保新产品新技术开发工作。
摘 要: 综述了变性淀粉在工业水处理行业中的应用现状,列举出目前已经开发出的各类变性淀粉水处理剂产品、各产品的特点以及与其他传统可替代产品的性能对比。
关键词: 变性淀粉;絮凝剂;吸附剂中图分类号: T Q314.1 文献标识码: A 文章编号: 1004-275X (2009)0520052204 随着水资源的紧缺和水环境污染的加剧,促使近年来工业水处理技术有了很大的发展,目前的技术主要有化学法、物理法、物理化学法等和各种方法的集成组合,但都少不了用到化学方法即投加化学药剂,因为其处理工艺简单,占地面积少,处理速度快,处理成本相对较低。
改性淀粉水处理剂是天然高分子碳水化合物改性而得的水处理剂,对环境无毒无害,且其处理残渣易被微生物降解,因此,不会对环境造成二次污染,有着广阔的应用前景。
1 变性淀粉作为絮凝剂的应用自20世纪70年代以来已把天然高分子絮凝剂研究重心转移到改性上,淀粉改性絮凝剂选择性大、无毒、价廉物丰、可降解,通过醚化、酯化、接枝共聚等化学改性,可以得到多种性能优异的变性淀粉,具有良好的经济价值和社会价值。
淀粉基天然高分子改性絮凝剂,亦属水溶性聚合物,有良好的水分散性,具有增稠作用。
它不仅通过自身的粘度增加水相的粘度,并可以和水中的分散相,水中其它高分子化合物发生作用,有增稠效果。
由于它属环境新材料,在涂料、粘合剂、采油、食品工业中都有现实应用价值。
淀粉在城市污水处理中的利用
淀粉在城市污水处理中的利用城市污水处理是当今社会面临的重要环境问题之一。
淀粉作为一种生物可降解的聚糖，被广泛应用于各个领域。
近年来，淀粉在城市污水处理中的应用也受到了越来越多的关注。
本文将探讨淀粉在城市污水处理中的利用及其优势和挑战。
淀粉的性质和来源淀粉是由葡萄糖单元组成的高分子聚糖，主要存在于植物的种子、块茎和果实中。
根据来源和结构的不同，淀粉可以分为两类：天然淀粉和改性淀粉。
天然淀粉包括玉米淀粉、土豆淀粉和 Rice 淀粉等，而改性淀粉则通过化学或物理方法进行改性，以增强其特定的性能。
淀粉在城市污水处理中的应用淀粉在城市污水处理中的应用主要体现在其对污染物的吸附和絮凝作用上。
淀粉对污染物的吸附作用淀粉分子具有大量的活性基团，能够与重金属离子、有机污染物等发生化学吸附作用。
淀粉分子通过与污染物形成稳定的复合物，从而将污染物从水中去除。
研究表明，淀粉对重金属离子如铬、铅、汞等具有较好的吸附效果。
淀粉的絮凝作用淀粉分子在水溶液中具有良好的絮凝作用，能够将水中的悬浮颗粒聚集成较大的絮体，从而便于后续的沉降和过滤处理。
淀粉的絮凝作用主要通过电中和和吸附架桥机制实现。
淀粉分子上的活性基团可以与悬浮颗粒表面的电荷相互作用，消除颗粒之间的电排斥力，使其聚集成絮体。
同时，淀粉分子还可以通过吸附架桥机制，将多个悬浮颗粒连接起来，形成较大的絮体。
淀粉在城市污水处理中的优势和挑战1.生物可降解性：淀粉是一种生物可降解的聚糖，能够被微生物分解，减少对环境的影响。
2.无毒性和环保：淀粉无毒、无害，不会对环境和人体健康造成危害。
3.广泛的来源和低廉的成本：淀粉可以从各种植物中提取，来源广泛，成本相对较低。
4.良好的吸附和絮凝性能：淀粉具有良好的吸附和絮凝性能，能够有效去除水中的污染物。
5.降解速度：淀粉的降解速度可能会受到温度、pH值等因素的影响，需要进行优化。
6.絮凝效果的稳定性：淀粉的絮凝效果可能会受到水质变化的影响，需要进行进一步研究以提高其稳定性。
交联氨基淀粉的制备及其对Ni(Ⅱ)Cr(Ⅵ)和染料(K-2BP)的吸附的开题报告
交联氨基淀粉的制备及其对Ni(Ⅱ)Cr(Ⅵ)和染料(K-
2BP)的吸附的开题报告
交联氨基淀粉是一种新型的吸附剂，在环境污染控制和废水处理方面有着广泛的应用。
本文旨在探讨交联氨基淀粉的制备方法及其对重金属离子和染料的吸附行为。
首先，交联氨基淀粉制备方法的研究是本文的重点。
目前常用的制备方法包括原位聚合、添加剂法、本体化学交联法等。
本文将比较不同制备方法的优缺点，综合考虑制备条件、成本等因素，最终确定最适合实验研究的制备方法。
其次，本文将研究交联氨基淀粉对Ni(Ⅱ)Cr(Ⅵ)和染料(K-2BP)的吸附性能。
在实验中，将通过吸附动力学实验和吸附等温线实验探讨交联氨基淀粉对这三种有害物质的吸附效果，并分析吸附机理。
最后，本文将评价交联氨基淀粉在环保领域的应用前景。
在已知的吸附剂中，交联氨基淀粉具有制备简单、成本低，可高效吸附重金属离子和染料等优点，因此有着广阔的市场前景。
预期结果是通过比较不同制备方法的优劣，确定最适合实验研究的制备方法，并利用该制备方法制备出交联氨基淀粉，通过实验探究其对重金属离子和染料的吸附效果，并分析其吸附机理，最终评价其在环保领域应用的前景。
改性淀粉在重金属废水处理中的应用
料 ，分子中含有活性羟基和糖苷键 ，用物理、化学
或 生 物 方 法 对 淀 粉 进 行 改 性 ， 生 成 一 类 淀 粉 衍 生
物 —— 改 性 淀 粉 ，使 其 吸附 性 、溶 解 性 及 其 它性 能 发 生 改 变 ，能很 好 的吸 附 重 金 属 。本 文 综 述 了 改性 淀 粉 在 处 理 重金 属废 水 中的 应 用 ，讨 论 了应 用各 类 改 性 淀 粉 处 理 重金 属 废 水 的 优缺 点 ，展 望 了改性 淀
变性淀粉羧 甲基淀粉 （ ＭＳ Ｃ ）具有羧基所 固有 的鳌合 、离子交换 、多聚阴离子 的絮凝作用 ，也具 有增稠 、水分吸收 、粘附性及成膜性等大分子溶液
的性 能 。杨 宪斌 通过 一 次羧 甲基化 制 备 了高取 代 度 羧 甲基 玉 米 淀 粉 （ Ｍ Ｃ ） ，进 一 步 得 出高 取 代 度 Ｃ Ｓ 的羧 甲基淀 粉 （ Ｍ Ｃ ａ ，在 金 属 鳌合 方 面的 性 质 Ｃ Ｓ）
粉 在今 后 的研究 方 向。
二胺 反应 ，制备氨基淀粉并将其负载到膨润土上 。
研 究 了氨 基 淀粉 和 氨基 淀 粉 膨润 土 复 合 物对 Ｃ 、 ｕ Ｃ 的 吸附 容 量 ，结 果 表 明 ，氨基 淀 粉 相 比 复 合物 来说 对 Ｃ 、Ｃ ｕ ｒ 有较 大 的吸附 容量 。 氨 基 淀 粉 对 重 金 属 吸 附 良 好 ， 因 为 其 性 能 稳
制得 不 溶 性 羧 基 淀 粉 接 枝 聚 合物 ，发 现 羧 基 淀 粉 吸
附重 金属 离子 的 容量随 ｐ 值 增大 而增 大 。 Ｈ
发 生 团聚 ，致 使 其 反应 性 差 ，成球 效 果 不 好 ，导 致 合 成 工 艺 复 杂 ，因此 可 以用 其 它 阴 离子 醚 化 剂 将 交
氨基 修饰
氨基修饰氨基改性淀粉重金属废水处理剂的制备及应用化工进展 2011年30卷4期摘要：以木薯淀粉为原料，通过乳液聚合法制备淀粉与甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝共聚物，再进行改性可得具有螯合效果的氨基改性淀粉（AMS）。
研究了氨基改性淀粉在单一离子的不同条件下对模拟废水重金属离子的去除效果和在实际电镀废水中的应用效果以及其循环再生性。
结果表明：在单一离子溶液中，温度对重金属的去除无明显影响，pH 值、氨基改性淀粉用量和去除时间对去除率影响较明显；经过改性淀粉的处理，实际废水中的重金属离子去除率接近100%，达到国家排放标准。
实验内容：氨基改性淀粉的制备：将淀粉搅拌成糊状并通入氮气，加入乳化剂后加入单体GMA 和引发剂，在一定的温度下反应至规定时间出料，以无水乙醇破乳，洗涤、抽滤，烘干，得到粗产品并粉碎，再抽提除去均聚物，可得纯淀粉接枝产物St-g-GMA。
取St-g-GMA 和一定量的乙二胺、催化剂在一定温度下冷凝回流反应，一段时间后得到透明胶状产物，用无水乙醇析出白色固体沉淀，洗涤干燥粉碎后得AMS 粉末。
处理Cu2+模拟废水：取Cu2+浓度为30mg/L 的模拟废水50mL，加入AMS，常温搅拌2h。
通过原子吸收分光光度计测出氨基改性淀粉处理后的模拟废水的浓度，计算重金属离子去除率。
处理实际电镀废水：取实际废水50mL，用10%的NaOH溶液调节pH=10～11，搅拌1.5 h进行预处理，然后用HCl调pH值为2，加入AMS，常温搅拌2h。
过滤后取样用原子吸收分光光度计测其重金属离子浓度。
计算重金属离子去除率。
AMS 循环利用：取Cu2+浓度为30mg/L的模拟废水50mL，使AMS吸附饱和，过滤后得到的滤渣真空干燥，研磨，得到饱和的改性淀粉螯合物。
然后用盐酸浸泡30min，抽滤干燥，重新获得氨基改性淀粉。
重复上述过程。
实验结果：室温下固定AMS用量0.02 g,溶液PH<7，当搅拌时间为30min 时，Cu2+离子完全与AMS 反应，去除率达到100%。
改性淀粉絮凝剂的制备及其在水处理方面应用.doc-化学化工学院
仲恺农业工程学院论文题目：改性淀粉絮凝剂的制备及其在水处理方面应用论文作者：黄文黎惠拉陆婉鸿作者学号：201211014112 201211014116 201211014118所在院系：化学化工学院专业班级：应化121班指导老师：李英玲目录1 改性淀粉絮凝剂的分类 (4)1.1 非离子型改性淀粉絮凝剂 (4)1.1.1 糊精 (4)1.1.2丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂 (5)1.1.3 羟丙基淀粉絮凝剂 (5)1.2 阳离子型改性淀粉絮凝剂 (6)1.2.1 阳离子淀粉絮凝剂 (6)1.2.2 接枝淀粉絮凝剂 (7)1.3阴离子型改性淀粉絮凝剂 (8)1.3.1磷酸酯淀粉絮凝剂 (8)1.3.2 黄原酸酯淀粉絮凝剂 (9)1.3.3 羧基阴离子型淀粉絮凝剂 (9)1.4 两性改性淀粉絮凝剂 (9)1.5复合型絮凝剂 (10)2 变性淀粉制备的工艺 (10)2.1物理变性 (10)2.2淀粉的化学变性 (11)2.2.1两种生产方法的选择 (11)2.2.2 变性淀粉湿法制备工艺[12] (12)2.2.3 变性淀粉干法制备工艺[12] (13)2.2.4湿法与干法的比较 (14)2.3淀粉的酶变性 (14)2.4淀粉的超声波转化 (15)2.5复合变性 (15)3 改性淀粉絮凝剂在污水处理中的应用 (16)3.1淀粉类衍生物絮凝剂的应用的相关介绍 (16)3.2绿色淀粉絮凝剂在废水处理中应用进展 (16)3.2.1阳离子化淀粉改性絮凝剂[32][34] (16)3.2.2阴离子化淀粉改性絮凝剂 (17)3.2.3两性淀粉絮凝剂[34] (17)3.2.4接枝共聚淀粉絮凝剂 (18)3.2.5 复性絮凝剂[39] (18)4 改性淀粉絮凝剂的展望 (18)5结语 (19)改性淀粉絮凝剂的介绍及其在水处理方面应用化学化工学院应化121班黄文黎惠拉陆婉鸿【摘要】淀粉是自然界中人类可取用的最丰富的有机资源之一，天然淀粉的来源非常广泛。
淀粉生产过程中的废水处理与再利用
淀粉生产过程中的废水处理与再利用淀粉生产作为我国重要的农产品加工产业，其生产过程中的废水处理与再利用成为了产业可持续发展的关键问题。
本文将从淀粉生产过程中废水的来源、成分、处理技术及再利用途径等方面进行深入探讨。
废水来源与成分淀粉生产主要通过玉米、土豆等粮食作物经过水解、糖化等工艺过程得到。
在这个过程中，会产生大量的废水，其主要来源于洗涤、过滤、离心等工序。
废水中主要含有淀粉、蛋白质、纤维素、脂肪等有机物质，同时还含有磷酸盐、硫酸盐等无机物质。
这些物质如果不经过处理直接排放，将对环境造成严重污染。
废水处理技术针对淀粉生产过程中的废水，可以采用多种处理技术进行处理，使其达到排放标准或实现再利用。
以下是几种常见的废水处理技术：1.物化处理技术：包括格栅、沉淀、浮选等方法，主要通过物理或化学手段去除废水中的悬浮物、泥砂等大颗粒物质。
2.生化处理技术：包括好氧、厌氧、兼性厌氧等生物技术，通过微生物的作用将有机物质分解为无害物质。
其中，厌氧处理技术在淀粉废水处理中具有较高效率，可以有效降低COD（化学需氧量）。
3.膜分离技术：如微滤、超滤、纳滤等，通过膜的选择性分离功能，将有机物和无机物、固体和液体等分离。
该技术具有较高的处理效率和较低的能耗。
废水再利用途径对淀粉生产过程中的废水进行处理后，不仅可以减少环境污染，还可以实现资源的再利用。
废水的再利用途径包括：1.农业灌溉：经过处理的废水可以用于农田灌溉，补充土壤水分，提供作物生长所需的水分。
2.水产养殖：废水中的有机物质可以作为水产养殖的饲料，同时为水生植物提供营养。
3.工业用水：经过深度处理的废水可以作为工业用水，如冷却水、洗涤水等。
4.能源回收：废水中的有机物质可以通过厌氧消化等技术转化为生物质能源，如生物天然气。
以上内容为左右。
接下来，将详细介绍废水处理技术的研究进展、不同淀粉生产企业的废水处理实践、废水处理与再利用的经济效益分析等内容。
废水处理技术的研究进展随着环保意识的增强和技术的进步，淀粉废水处理技术得到了广泛关注和研究。
改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文（含5篇）
改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文（含5篇）第一篇：改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文1改性淀粉的种类1.1阴离子型改性淀粉絮凝剂淀粉阴离子改性絮凝剂的制得主要是通过酯化、交联等反应，使淀粉或淀粉共聚物阴离子化，进而得到阴离子型改性淀粉絮凝剂。
阴离子淀粉絮凝剂可以从水中除去重金属离子，并可与许多高价金属离子生成难溶性盐，从而达到更好的絮凝效果。
1.2非离子型改性淀粉絮凝剂非离子型改性淀粉絮凝剂可分为非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂和羟丙基淀粉絮凝剂。
非离子型丙烯酰胺接枝淀粉是在半刚性的淀粉分子链上接上柔性的聚丙烯酰胺支链，在水中溶胀后具有很大的体积和很长的直链，具有一定的吸附架桥性能，但该种改性淀粉絮凝剂在实际生产当中的应用效果并不是很好。
同样为非离子型改性淀粉絮凝剂的羟丙基淀粉絮凝剂在实际应用中的效果也不是十分理想。
目前，部分研究学者通过非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂与其他无机絮凝剂复配来改善絮凝效果。
1.3两性淀粉絮凝剂两性淀粉絮凝剂是指同时具有阳离子和阴离子特征基团的改性淀粉，因其能够同时具有捕捉带负电荷的悬浮粒子和架桥助凝作用，对不同基团均具备较好的吸附性能而得到理想的絮凝效果。
2改性淀粉絮凝剂在工业废水处理中的应用2.1在处理含油废水中的应用含油废水的来源很广，在石油工业的各生产过程及石油化学工业生产过程中都会产生大量含油废水，絮凝法是一种常见的含油废水处理技术。
刘贵毅等人用玉米淀粉与氢氧化钠、三氯化铝和无水碳酸钠制得改性淀粉絮凝剂，对含油废水进行处理取得了较好的效果。
范洪波通过共聚反应合成了玉米淀粉改性絮凝剂CSF，对江苏某油田的含油废水取得了较好的处理效果。
赵树发等人利用硝酸铈铵为引发剂，对淀粉进行糊化并与丙烯酰胺发生共聚反应，制成的淀粉改性高分子絮凝剂对含油废水中含油量进行处理取得了较高的去除率。
2.2在处理印染废水中的应用印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水等组成，且成分复杂，可生化性差，是当前国内外公认的较难处理的工业废水之一。
改性淀粉(PSM)在土壤固污中的应用研究
改性淀粉(PSM)在土壤固污中的应用研究改性淀粉（PSM）是一种经过改性处理的淀粉材料，具有较好的吸附能力和分散性，广泛应用于环境保护领域。
在土壤固污中，改性淀粉具有独特的应用前景和潜力。
本文将围绕改性淀粉在土壤固污中的应用进行研究和探讨。
首先，改性淀粉在土壤固污中的应用主要体现在其优异的吸附能力上。
改性淀粉具有较大的比表面积和丰富的官能团，这使其能够与污染物之间发生吸附作用。
通过调节改性淀粉的物化性质和表面性质，可以使其吸附不同类型的污染物，如重金属、有机物等。
研究表明，改性淀粉对重金属离子具有很高的吸附能力和选择性。
通过调节改性淀粉的孔隙结构和孔径分布，可以实现对不同颗粒大小的污染物的吸附。
此外，改性淀粉对有机物污染物也具有较好的吸附能力，可通过物理吸附、静电吸附等机制去除土壤中的有机污染物。
其次，改性淀粉在土壤固污中的应用还表现为其对污染物的稳定化作用。
改性淀粉可以与污染物形成复合物或吸附在其表面，从而提高污染物的稳定性和不易释放性。
例如，改性淀粉可以与重金属形成交联络合物，使其在土壤中形成稳定的结构，减少重金属的迁移和释放。
此外，改性淀粉还可以与有机物形成氢键、范德华力等作用力，增加有机物在土壤中的稳定性。
第三，改性淀粉在土壤固污中的应用还与其分散性能密切相关。
改性淀粉具有良好的分散性，可以均匀地分散在土壤中，形成均一的污染物吸附层。
通过调节改性淀粉的分散性和粒径分布，可以实现对不同类型和难以分散的污染物的吸附和固定。
此外，改性淀粉还可以与土壤颗粒形成复合凝胶，增强土壤结构的稳定性，降低土壤侵蚀和颗粒的流动性。
除了以上几点，改性淀粉在土壤固污中的应用还存在一些局限性。
首先，改性淀粉的吸附能力与吸附机制存在一定的限制，对于某些难以吸附或易溶解的污染物，可能无法有效去除。
其次，改性淀粉在土壤中的稳定性和持久性有待进一步改善，以减少其对环境的潜在影响。
此外，改性淀粉的成本较高，需要进一步优化制备工艺和降低生产成本，以提高其在实际应用中的经济性和可行性。
改性淀粉在低浓度含镉废水处理中的应用实验
改性淀粉在低浓度含镉废水处理中的应用实验
张延霖;张秋云;王婷
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2009(060)002
【摘要】镉是联合国环境规划署提出的12种全球性危险化学物质中位于首位的有毒重金属，控制环境中特别是水体中镉含量非常重要。
镉的危害已经引起了世界各国的重视，含镉废水的有效处理刻不容缓，研究和开发高效经济的含镉废水尤其是低浓度含镉废水处理技术，具有重大的社会、经济和环境意义。
目前处理含镉废水的方法有：化学沉淀法、
【总页数】5页(P460-464)
【作者】张延霖;张秋云;王婷
【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东,广州,510006;华南师范大学化学与环境学院,广东,广州,510006;华南师范大学化学与环境学院,广东,广州,510006【正文语种】中文
【中图分类】TQ316
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一种氨基化淀粉及其制备方法和应用[发明专利]
![一种氨基化淀粉及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8301282008a1284ac95043bb.png)
专利名称：一种氨基化淀粉及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：吴琳
申请号：CN202010704050.3
申请日：20200721
公开号：CN111961140A
公开日：
20201120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于氨基化淀粉技术领域，公开了一种氨基化淀粉及其制备方法和应用。
所述制备方法为在水介质和临氢条件下，在氨化催化剂CuCoRu/AlO的作用下，采用氨化试剂氨气或二胺对淀粉进行氨化改性，得到氨基化改性淀粉。
所述氨基化改性淀粉的氨基结构的存在降低了改性淀粉的溶液粘度，同时大大提高了淀粉膜的强度。
申请人：青岛职业技术学院
地址：266555 山东省青岛市黄岛区钱塘江路369号
国籍：CN
代理机构：北京金硕果知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：李丹凤
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氨基改性淀粉的制备及在重金属废水处理中的应用林梅莹，刘汝锋*，李淑妍，刘玉珍，廖石房，胡卓，胡晶，谢国仁（广州大学化学化工学院，珠江三角洲水源保护与水质安全教育部重点实验室（广州大学），广州 510006）摘要：以木薯淀粉为原料，通过乳液聚合法制备淀粉甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）接枝共聚物，再以乙二胺进行改性可得具有螯合效果的氨基改性淀粉（AMS）。
研究了氨基改性淀粉在单一离子的不同条件下对模拟废水金属离子的去除效果和在实际电镀废水中的应用效果以及其循环再生性。
结果表明：在单一离子溶液中，温度对重金属的去处无明显影响，pH、氨基改性淀粉用量和去除时间对去除率影响较明显；经过改性淀粉的处理，实际废水中的重金属离子去除率接近100%，达到国家排放标准。
关键词；氨基改性淀粉；重金属离子；实际废水；去除率；循环再生中图分类号: TS231文献标识码:APreparation of Amino-Modified Starch and Application inheavy metal ions WaterLIN Meiying, Liu Rufeng*, LI Shuyan, LIU Yuzhen, LIAO Shifang, HU Zhuo Hu, XieGuoren（School of Chemistry and Chemical Engineering of Guangzhou University; Key Laboratory of Safety and Protection of Water Quality in the Pearl River Delta, Ministry of Education (Guangzhou University), Guangzhou510006 China）Abstract: A graft copolymer was synthesized in emulsion by copolymerization of glycidyl methacrylete (GMA) onto cassava starch with potassium persulfate as an initiator and modified by ethene diamine into a amino-modified starch （AMS）which has function of chelation. The application of amino-modified starch in a single Ionic liquid under different conditions as well as in electroplating waste water, and its recycling included. The results showed that the temperature had no significant effect of the removal rate of heavy metal ion, PH, the amount of modified starch and stirring time had great impact on removal efficiency, when modified starch was added into the electroplating waste water, heavy metal ions was basically removed, up to the national emission standards.Key words：amino-modified starch, heavy metal ions, the actual waste water, removal, recycling引言近年来越来越受关注的工业废水污染，严重威胁着人们的身体健康和生活质量[1-2]。
目前的工业废水处理方法占主导地位的仍是化学沉淀法，其处理效率低，难以达到排放要求，而且沉渣量大易造成二次污染。
近年来开发出的高分子重金属螯合剂虽有很好的处理效果，却价格昂贵，难以为中国市场所接受[1-4]。
近年来天然高分子重金属废水处理剂的开发研究越来越被关注[3-6]。
本研究以来源广泛、价格低廉、可循环使用的可再生绿色天然淀粉为原料，通过接枝改性作为处理剂，并应用在铜离子模拟废水和实际电镀废水上，其去除率高、操作简单、环境友好，有很好的市场应用前景[7-8]。
1 实验材料和方法1.1 主要原料木薯淀粉，广西明阳淀粉有限公司；甲基丙烯酸缩水甘油酯，广州和氏璧化工材料有限公司；水合肼、过硫酸钾、OP-10、无水乙醇、丙酮、NaOH ，天津市大茂化学试剂厂（AR ）；实际电镀废水，广东番禺某电镀废水厂。
1.2 氨基改性淀粉的制备 1.2.1淀粉接枝GMA 共聚物的合成将淀粉搅拌成糊状并通入氮气，加入乳化剂后加入单体GMA 和引发剂，在一定的温度下反应至规定时间出料，以无水乙醇破乳，浸泡除去反应的单体，洗涤、抽滤，烘干，得到粗产品并粉碎，再提取除去均聚物，可得纯淀粉接枝产物St-g-GMA 。
1.2.2 乙二胺改性淀粉接枝GMA 共聚物取接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯的淀粉和一定量的水合肼、催化剂在一定温度下冷凝回流反应，一段时间后得到透明胶状产物，用无水乙醇析出白色固体沉淀，洗涤干燥后得氨基改性淀粉AMS 。
1.3 氨基改性淀粉的应用 1.3.1 处理Cu 2+模拟废水取Cu 2+浓度为30ppm 的模拟废水50mL ，加入AMS ，常温搅拌2h 。
通过原子吸收分光光度计测出氨基改性淀粉处理后的模拟废水浓度，根据式（1）计算重金属离子去除率R （%）。
01*100%C C R C −=（1） 式中：0C ，1C ——分别为处理前后模拟废水Cu 2+的浓度，ppm 。
1.3.2 处理实际电镀废水取实际废水50mL ，用10%的NaOH 溶液调节PH =10~11，搅拌1.5h 进行预处理，然后用HCL 调pH 为2，加入AMS ，常温搅拌2h 。
过滤后取样用原子吸收分光光度计测其重金属离子浓度。
根据式（1）计算重金属离子去除率R （%）。
1.3.3 AMS 循环利用取Cu 2+浓度为30ppm 的模拟废水50mL ，按1.3.1方法使其吸附饱和，过滤后得到的滤渣真空干燥，研磨，得到饱和的改性淀粉螯合物。
然后用盐酸浸泡30min ，抽滤干燥，重新获得氨基改性淀粉。
重复上述步骤，测试每次滤液的铜离子浓度，计算去除率。
2 结果与讨论2.1 反应时间对去除率的影响取Cu 2+浓度为30ppm 的重金属溶液50ml ，室温下固定AMS 用量0.02g ，溶液pH=6，考察反应时间与重金属离子的去除率的关系，结果见图1：随着搅拌时间的增加去除率增大，在前30min 内去除率随着时间增加快速上升，在30min 时，接近100%。
因为AMS 对Cu 2+的吸附主要发生在吸附剂表层，首先与表层的活性基团-NH 2发生反应，吸附速率较快，为快速表面吸附过程，随后Cu 2+从表层孔径向内部扩散，反应发生在内层，吸附速率越来越慢，最后达到吸附平衡，在达到平衡前需要一定时间。
实验表明：当搅拌时间为30min ，Cu 2+离子完全与AMS 反应，去除率达到100%，且吸附达到平衡。
2.2 反应温度对去除率的影响取Cu 2+浓度为30ppm 的重金属溶液50ml ，固定AMS 用量0.02g ，溶液pH=6，搅拌时间2h ，考察反应温度与金属离子去除率的关系，结果见图2。
由图2可知，随着温度的变化，去除率基本没有变化，均能达到100%，即螯合性能受温度影响补明显，故该反应在常温下进行即可。
2.3 pH 对去除率的影响取Cu 2+浓度为30ppm 模拟废水溶液50mL ，固定AMS 用量0.02g ，反应时间2h ，室温，考察PH 与金属离子去除率的关系，结果见图3。
由图3可知，当PH<7时，重金属离子均以游离形式存在，其溶液浓度大，故能与AMS迅速螯合反应，去除率基本达到100%，而当PH>7时，大部分重金属离子都以絮状不稳定沉淀或胶体出现，螯合程度大大降低，去除率出现显著下降。
在碱性溶液中，AMS 的性能受到一定的影响，从而降低了与重金属离子的螯合性能。
2.4 氨基改性淀粉用量对去除率的影响取Cu2+浓度为30ppm 的模拟废水50mL ，在常温、溶液pH=6的条件下搅拌时间为2h ，考察螯合剂用量与去除率的关系，结果见图4：随着改性淀粉用量的加大，去除Cu 2+的效果增强，当螯合剂用量为0.01时，由于用量不足，不能完全吸附Cu 2+。
当螯合剂用量为0.02g 时去除率接近100%，可以满足去除需要。
80859095100105R /%Time/min80859095100105R /%Temperature/?图1 时间对去除率的影响 Fig.1 The effect of time on removal rate 图2 温度对去除率的影响Fig2 The effect of temperature on removal rateR /%pH图3 pH 对去除率的影响 Fig3 The effect of pH on removal rate图4 改性氨基淀粉用量对去除率的影响 Fig 4 The effect of modified starch amount on removal rate2.5 改性氨基淀粉处理剂在实际废水中的应用所取实际废水pH为1.63，浊度为5.51，Cu2+浓度为84.021ppm，Cr6+浓度为61.973ppm，Ni2+为浓度24.120ppm，Zn2+为浓度72.023ppm。
预处理后重金属离子的去除率分别为Cu2+96.15%、Cr6+96.23%、Ni2+95.22%、Zn2+96.44%，因为金属离子在碱性条件下与氢氧根离子发生反应产生沉淀所致。
加入AMS，当用量小于0.05g时去除率较低，由于产品用量太少，产生沉淀量少而且反应不完全从而引起余下的金属离子无法被螯合完全，但当AMS 用量达到0.1g时，四种重金属离子几乎全部被螯合，去除率均接近100%，达到国家排放标准。
故在综合考虑实用性以及经济方面后，最适宜使用的螯合剂用量为0.1g。
2.5 循环次数对去除率的影响循环再生性能是吸附剂的一个重要的性能。
AMS的循环再生性能如表1所示，氨基改性淀粉循环使用对金属离子的去除率呈现一个下降的趋势，经过4次循环使用后，改性淀粉对金属离子的去除率由99.7%以上下降到95.4%，其原因可能是循环过程中改性淀粉没有完全解吸或者活性降低，但总体效果仍然比较理想，这说明AMS再生性能较好，可循环使用，经济环保。