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在淀粉的生产加工中会产生大量的高浓度有机废水,主要为微细纤维、淀粉、糖类和蛋白质,一般没有毒性,回收利用价值较高。但常使用的絮凝剂,如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)等,在处理淀粉废水中会产生大量铁屑污泥,像PAM这类高聚物的残余单体更是会对水体产生二次污染,絮凝底物没有回收利用价值。阳离子淀粉(Cationic Starch, CS)是一种天然、可降解的绿色水处理剂,它能将淀粉废水中的悬浮物和部分胶体絮凝沉降,降低废水化学需氧量(COD)和固体悬浮物(SS)的同时,将絮凝产物回收利用,加工后用于肥料、水产养殖等行业,实现资源的重复利用。本文通过对原玉米淀粉(Native Corn Starch, NCS)进行二甲基亚砜/氢氧化钠预处理,以氢氧化钠为催化剂、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)为醚化剂进行改性,采用干法工艺制备季铵盐阳离子淀粉。所得结果如下:(1)在一定温度下用二甲基亚砜/氢氧化钠对玉米淀粉进行了预处理,并对预处理玉米淀粉(Pretreated Corn Starch,P-CS)进行了 SEM、FT-IR、XRD、TG 等表征。研究结果表明:预处理后,原淀粉颗粒表面呈针尖状,比表面积增大。淀粉的结晶结构受到破坏,结晶度降低,热稳定性下降,淀粉的冷水溶解度极大提高,淀粉糊的透明度增加。(2)采用干法制备工艺,将P-CS与CHPTMA在碱催化剂的作用下合成预处理阳离子淀粉(Pretreated Cationic Starch, PCS),对 PCS 进行了 FT-IR、SEM、TG等表征。最佳工艺条件为:m(P-CS): m (CHPTMA): (NaOH) =2.80:2.83:1,体系含水量25%,在60℃下反应3h,PCS的取代度(DS)为0.3912,反应效率(RE)为44.98%。P-CS能与CHPTMA更加高效的反应,合成的PCS热稳定增加,粘度降低,在冷水中可溶。(3)以高岭土模拟废水为目标水样,考察PCS对模拟废水的絮凝效果,得出最佳的实验条件为:pH=4.5,PCS投加量60mg/L,DS=0.36,此时PCS对高岭土模拟废水有较好的絮凝效果。将PCS用于该厂的淀粉废水中,实验结果表明:加入PCS后,淀粉废水的COD去除率为37.5%,SS去除率为61.0%～67.4%,而且絮凝产物中有2%左右的氮含量,这说明其中也含有一定量的蛋白质,可以将其加工成蛋白饲料用于肥料、水产养殖等行业,变废为宝,不仅减轻后续废水的处理负荷,又能将回收产物加以利用,实现资源的最大化。