2.天然改性有机高分子絮凝剂

Posted 2023-01-13 絮凝

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天然高分子絮凝剂的使用远小于合成的有机高分子絮凝剂，原因是其电荷密度较小相对分子质量较低，且易发生生物降解而失去其絮凝活性。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂与合成的有机高分子絮凝剂相比，具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。这类絮凝剂按其原料来源的不同，大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶改性产物、多糖类及蛋白质改性产物等。由于天然高分子物质具有相对分子质量分布广、活性基团点多、结构多样化等特点，易于制成性能优良的絮凝剂，所以这类絮凝剂的开发势头较大，国外已有不少商品化产品。我国天然高分子资源较为丰富，但相对而言，我国在这方面研究还开展得较少。
(1)淀粉衍生物曹炳明等人用木薯粉为原料研制的CS—Ⅰ型阳离子絮凝剂，用于污水处理厂2级污水的处理，可缩短泥水分离的絮凝沉降过程，提高出水水质，对污泥脱水具有良好的促进作用。潘汉松等人用木薯粉为原料，采用两步法合成了淀粉—聚丙烯酰胺接枝型共聚物阳离子絮凝剂，实验结果表明，这种接枝型淀粉聚丙烯酰胺对洗煤废水的絮凝沉降速度和上层清液的透光率都比聚丙烯酰胺好。
(2)木质素衍生物Rachor和Dilling分别于上世纪70年代中后期以木质素为原料合成了季铵型阳离子表面活性剂[6、7]，用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。朱建华等人利用造纸蒸煮废液中的木质素合成了木质素阳离子表面活性剂，用其处理阳离子染料、直接染料及酸性染料废水，实验结果表明，这种药剂具有良好的絮凝性能，对各种染料的脱色率均超过90%。
(3)甲壳素衍生物自上世纪60年代起，甲壳素的研究在许多国家十分活跃，并已取得很大进展。对甲壳素进行适当的分子改造，脱除其乙酰基，得到壳聚糖，它是一种很好的阳离子絮凝剂。由于这类物质分子中均含有酰胺基及氨基、羟基，因此具有絮凝、吸附等功能，不仅对重金属有螯合吸附作用，还可有效地吸附水中带负电荷的微细颗粒。壳聚糖作为高分子絮凝剂的最大优势是对食品加工废水的处理，壳聚糖可使各种食品加工废水的固形物减少70%～98%。近年来甲壳素在水处理方面的应用研究已取得巨大进展，很多成果已进入实用阶段或实现商品化。日本每年用于水处理的甲壳素约500t，美国环保局已批准将壳聚糖用于饮用水的净化。甲壳素在废水处理方面的应用将大有可为。