改性淀粉復(fù)合劑在天然原水處理中的應(yīng)用
一、目前國內(nèi)用于處理天然原水的絮凝劑發(fā)展現(xiàn)狀
目前國內(nèi)用于處理天然原水的絮凝劑仍然以聚合氯化鋁或硫酸鋁為主，但這類絮凝劑對(duì)低溫低濁的原水去濁效果不佳，表現(xiàn)在投藥后形成的礬花大而疏松、沉降性能不好，導(dǎo)致處理后的水質(zhì)渾濁度較高，即使增加投藥量仍難以達(dá)到滿意的去濁效果。為此，國內(nèi)眾多的專家將凈水劑的研究重點(diǎn)放在鐵、鋁聚合鹽，以及與其它無機(jī)或有機(jī)物的復(fù)配和聚合上。
但是，大量的國內(nèi)外健康研究結(jié)果表明，使用常規(guī)凈水劑理后的飲用水中，所存在的殘余鋁鹽對(duì)人體健康有一定危害。眾所周知，聚合氯化鋁是在1975年由日本首先開發(fā)研制出來并應(yīng)用于飲用水的處理之中的，我國也在70年代末期引進(jìn)了此項(xiàng)技術(shù)并一直沿用至今。此外，我國水處理行業(yè)還大量的使用人工合成的高分子聚合物作助凝劑，如聚丙烯酰胺等，其單體對(duì)人體也是有害的。有鑒于此，近年來日本以及美國等發(fā)達(dá)國家更多地將目光轉(zhuǎn)向新的、無污染的高效絮凝劑的開發(fā)上。但是目前在中國，除了聚合氯化鋁外，現(xiàn)有的幾種主要有機(jī)高分子絮凝劑又普遍存在著成本偏高、處理效果不穩(wěn)定、貯存時(shí)間短、殘余物的毒性等等問題，使其應(yīng)用受到很大的制約。因此，找到一種高效高分子絮凝劑已成為環(huán)境工程研究者的當(dāng)務(wù)之急。
二、改性淀粉的性質(zhì)及在處理天然原水中的應(yīng)用
改性淀粉是經(jīng)過二次加工的淀粉衍生物的總稱。淀粉經(jīng)改性后，化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，因而具有原淀粉所不具有的性能。由于化學(xué)改性的處理手段靈活多樣，可以根據(jù)不同的特殊要求采用適當(dāng)?shù)墓に嚱M織被性能各異的改性淀粉產(chǎn)品，因此在許多工業(yè)領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。目前在美國、日本等發(fā)達(dá)國家中，應(yīng)用于水和污水處理領(lǐng)域的改性淀粉主要有非離子型的糊精、丙烯酰胺接枝淀粉、陰離子型的磷酸脂淀粉、淀粉黃原酸酯、羧甲基淀粉和陽離子型淀粉等。但在中國，這些改性淀粉只是小規(guī)模的應(yīng)用于污水處理，尚未應(yīng)用于天然原水的處理上，因此在此領(lǐng)域改性淀粉復(fù)合藥劑有著極其廣闊的應(yīng)用前景。
據(jù)報(bào)道，在改性淀粉凈水劑的材料制備和去污機(jī)理分析方面，我國學(xué)者李孟博士利用在美國約翰霍普金斯大學(xué)開展研究期間，曾深入考察和調(diào)研了美國等先進(jìn)國家在此領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并親身參與了美國環(huán)保署(EPA)相關(guān)研究項(xiàng)目和美國環(huán)境工程界的權(quán)威、美國國家工程院院士CharlesRMelia教授進(jìn)行了深入的合作，在國外已有的研究基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出的一種新型陽離子改性淀粉復(fù)合藥劑。它既有多糖化合物分子間的作用力和反應(yīng)活性，又通過引入具有絮凝作用的有機(jī)基團(tuán)，強(qiáng)化了高分子長鏈結(jié)構(gòu)上的吸附架橋作用，具有合成高分子的機(jī)械和生物作用穩(wěn)定性和極強(qiáng)的線性長鏈伸展能力，因此在促進(jìn)水體中絮凝體成長方面有著優(yōu)異的性能。在去除天然原水中帶負(fù)電荷的懸浮膠體顆粒時(shí)，其分子線性長鏈中所帶有的正電荷對(duì)可以同時(shí)起到電性中和及吸附架橋的雙重功能，而且這種改性淀粉水溶性好，糊粘度穩(wěn)定，投加方式靈活，是一種性能優(yōu)異的有機(jī)—無機(jī)復(fù)合高分子絮凝劑。同時(shí)這種復(fù)合藥劑經(jīng)過結(jié)構(gòu)改性，已經(jīng)有效地解決了國外同類產(chǎn)品貯存時(shí)間短，穩(wěn)定性較差等應(yīng)用上的缺陷。可已預(yù)見，該類產(chǎn)品在環(huán)保領(lǐng)域，特別是水處理領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
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