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近年来,人类可使用的淡水资源急剧紧缺,水污染形势也日趋严峻,人类生产、生活甚至生命安全都受到了直接影响,因而,发展环保高效的水处理新技术、新产品解决水污染问题已迫在眉睫。絮凝剂因处理高效、操作简单和成本低,在水处理领域应用十分广泛,其使用量占水处理药剂的3/4。因而,研发与时俱进的絮凝药剂对水污染治理至关重要。迄今,絮凝剂已多达三百余种,但不同絮凝剂性能却参差不齐:其中传统无机絮凝剂发展最为成熟,但投药量大、产污泥量多,且易残留金属离子,造成水环境二次污染;市场化应用的合成有机高分子絮凝剂PAM絮凝高效,适用范围广,但其单体有毒、不可生物降解;天然高分子絮凝剂虽来源广、可生物降解,但分子链较短,溶解性低,且通常不带电,处理效果有限。因此,面对复杂的水质和多变的水处理工艺,开发絮凝剂新产品是高效、高性价比解决水环境污染的重要途径和其面临的重大挑战。本文天然玉米淀粉为原料,经活化、醚化、共聚等一系列改性手段,制备新型改性淀粉基絮凝剂。主要内容包括:通过单因素控制变量法,以阳离子取代度和模拟高岭土絮凝除浊率为评价指标,研究了絮凝剂制备组分淀粉与硅酸钠质量比,淀粉与醚化剂质量比,反应时间和UV强度对制备CS-PSi复合絮凝剂的影响,并优化了制备CS-PSi的条件;通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱分析(~1HNMR)、差重-热使重分析(TG-DSC)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对CS-PSi结构和形貌进行表征分析;最后,以模拟高岭土水样和活性污泥为处理对象,系统地考查CS-PSi的絮凝性能。结果表明:1)CS-PSi制备的最佳条件为淀粉与硅酸钠质量比为4:2,淀粉与醚化剂质量比为4:4.5,紫外光强度30.7mW/cm~2,醚化反应3h,聚合反应2h。2)傅里叶红外光谱与核磁氢谱分析表明CS-PSi上出现新的Si-C、Si-O和C-N键吸收特征峰和季铵阳离子含氢基团,证实了聚硅酸和阳离子淀粉复合成功,生成了新产物;扫描电子显微镜分析表明CS-PSi的表面孔隙发达,分层明显,较为立体,絮凝优势显著;最后,TG-DSC分析表明该聚合产品具有良好的热稳定性,不易发生热分解。3)CS-PSi对模拟高岭土悬浊液絮凝效果良好,pH的适应范围广,最佳投药量为10mg/L,除浊率高达97%;CS-PSi对活性污泥调理的最佳投药量为40mg/L,脱水滤饼含固率为18.21%,同等条件下,PAM调理后,污泥含固率仅4.52%,CS-PSi调理脱水效果良好。