隨著(zhù)水資源的緊缺和水環(huán)境污染的加劇。近年來(lái)工業(yè)水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展．目前的技術(shù)主要有化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法等和各種方法的集成組合．大都少不了用到化學(xué)方法即投加藥劑，因為它是一種處理工藝簡(jiǎn)單，占地面積少，處理速度快。處理成本相對較低的成熟方法。而改性淀粉水處理劑作為天然高分子碳水化合物改性而得的水處理劑，它對環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，且其處理殘渣易被微生物降解。因此，不會(huì )對環(huán)境造成二次污染．有著(zhù)廣闊的應用前景。
1、變性淀粉作為絮凝劑的應用
天然高分子絮凝劑自7O年代以來(lái)已把研究重心轉移到改性上。淀粉改性絮凝劑選擇性大、無(wú)毒、價(jià)廉物豐、無(wú)毒、可降解，通過(guò)醚化、酯化、接枝共聚等化學(xué)改性．可以得到多種性能優(yōu)異的變性淀粉。因具有良好的經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )價(jià)值而尤為引人注目。淀粉基天然高分子改性絮凝劑．亦屬水溶性聚合物，有良好的水分散性，具有增稠作用。它不僅通過(guò)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發(fā)生作用。導致增稠效果。由于它屬環(huán)境新材料。在涂料、粘合劑、采油、食品工業(yè)中都有很大的現實(shí)應用價(jià)值。淀粉基接枝共聚天然高分子改性絮凝劑可分為非離子型、陽(yáng)離子型、兩性絮凝劑。
1.1、非離子淀粉改性絮凝劑
非離子淀粉改性絮凝劑可以去除水中的無(wú)機質(zhì)顆�；驘o(wú)機一有機質(zhì)混合體系，pH值適用范圍較寬。不受金屬離子的影響。是通過(guò)聚合物高分子的長(cháng)鏈把污水中的許多細小顆�；蛴椭槲胶罄p在一起而形成架橋，是一種絮凝能力非常強的絮凝劑。
1.2、陰離子淀粉改性絮凝荊
考慮污水懸浮物及膠體污染物的特性．陽(yáng)離子污染物的清除和天然高分子本身特有的優(yōu)良性質(zhì)．以及現在新型絮凝劑大多數是非離子型絮凝劑．近幾年．以淀粉為基材的陰離子天然高分子絮凝劑得到了國內外的廣泛關(guān)注。陰離子淀粉絮凝劑種類(lèi)較多，主要有淀粉磷酸酯、淀粉黃原酸酯和羧甲基淀粉�？梢宰鳛轸~(yú)類(lèi)加工廠(chǎng)廢水、屠宰場(chǎng)廢水、發(fā)酵工廠(chǎng)廢水、紙漿廢水、金屬廢水、泥漿的絮凝劑。還可以作為浮游選礦的沉降劑．回收鋁礦石中的鋁。沉降煤礦洗煤廢水中的煤粉。研制的磷酯淀粉絮凝劑．對廢紙脫墨和精細化工廠(chǎng)的工業(yè)廢水進(jìn)行處理，收到明顯的效果，并探討了磷酸酯淀粉處理黑液和精細化工廠(chǎng)廢水的最佳條件。
1.3、陽(yáng)離子淀粉絮凝劑
陽(yáng)離子淀粉是胺類(lèi)化合物與淀粉分子的羥基在堿催化作用下反應生成的醚化淀粉衍生物陽(yáng)離子淀粉按其陽(yáng)離子性強度的不同可以分為季銨鹽陽(yáng)離子淀粉、叔胺鹽陽(yáng)離子淀粉、仲胺鹽陽(yáng)離子淀粉、伯胺鹽陽(yáng)離子淀粉等。其中重點(diǎn)用于絮凝劑的是季銨鹽陽(yáng)離子淀粉。陽(yáng)離子淀粉可與水中微粒起電荷中和吸附橋架作用，使體系中的微粒脫穩、絮凝，從而除去水中懸浮固體．降低水的濁度。
以淀粉為基本原料．通過(guò)化學(xué)改性研制出季銨鹽型有機陽(yáng)離子改性高分絮凝劑．對高嶺土懸濁液有良好的絮凝除濁效果。在投加量4mg／L時(shí)。處理水上清液余濁度只有3．2ntu。比較實(shí)驗結果，表明自制季銨鹽型有機陽(yáng)離子改性高分子絮凝的絮凝性能優(yōu)于聚丙烯酰胺PAM。這是由于季銨鹽型有機陽(yáng)離子改性高分子絮凝劑僅具有橋聯(lián)作用．而且因電荷中和能力強．使得顆粒間產(chǎn)生廣泛的局部接觸絮凝，而導致絮凝沉降速度快，絮體密實(shí)。而用聚丙烯酰胺PAM時(shí)雖產(chǎn)生的絮團較粗大．因過(guò)大的絮團結構會(huì )降低絮團的密度和強度．因而導致聚丙烯酰胺PAM的沉降速度不如自制季銨鹽型有機陽(yáng)離子改性高分子絮凝劑的快。
1.4兩性淀粉絮凝劑
水溶性?xún)尚愿叻肿邮侵冈诟叻肿渔湽澤贤瑫r(shí)含有正、負兩種電荷基團的水溶性高分子，與僅含有一種電荷的水溶性陰離子或陽(yáng)離子聚合物相比．性能較為獨特，可用作絮凝劑、污泥脫水劑和金屬離子吸附劑等。用作絮凝劑的兩性高分子因具有適用于陰、陽(yáng)離子共存的污染體系、適用的pH值范圍寬及抗鹽性好等特點(diǎn)，成為國內外的研究熱點(diǎn)。在處理污水時(shí)不僅可以利用淀粉的半剛性鏈和柔性支鏈將污水中懸浮的顆粒通過(guò)架橋作用絮凝沉降下來(lái)，絮體較大，沉降速度快，絮體密實(shí)，而且因其帶有的極性基團．又可以通過(guò)化學(xué)和物理作用降低污水中的COD、BOD負荷。其陽(yáng)離子則可以捕捉水中的有機懸浮雜質(zhì)．陰離子則可以促進(jìn)無(wú)機懸浮物的沉降�？梢蕴幚碓S多其他絮凝劑難以處理的水質(zhì)較復雜的污水。特別對污泥脫水，不僅有電性中和、吸附橋聯(lián)作用，而且有分子間的纏繞包裹作用，使處理的污泥顆粒粗大，脫水性好，即使是對不同性質(zhì)的不同腐敗程度的污泥也能發(fā)揮較好的脫水助濾作用。
2、變性淀粉作為吸附劑的應用
天然聚糖類(lèi)高分子具有來(lái)源廣泛、易獲得、易降解等特點(diǎn)．所以對其改性的研究及應用逐漸增多其改性方法主要是利用合成的或天然的聚糖高分子，通過(guò)高分子化學(xué)反應，引入具有吸附功能的側基來(lái)合成高分子吸附劑。淀粉基重金屬離子吸附劑可以分為兩性淀粉吸附劑、陰離子淀粉吸附劑、接枝淀粉吸附劑、中性淀粉吸附劑、陽(yáng)離子吸附劑等，以下將分別介紹。
2.1、兩性淀粉吸附劑
所謂的兩性淀粉吸附劑是指同時(shí)將陰、陽(yáng)離子基團引入到淀粉葡聚糖分子鏈上。常用的陰離子基團有磷酸酯基、羧基等．常用的陽(yáng)離子基團有叔胺基、季銨基等。兩性基團的引入可以使離子交換、螯合等吸附作用方式同時(shí)發(fā)生．與單一基團的改性淀粉相比大大提高了吸附量。研究結果表明吸附過(guò)程與濃度相關(guān)而且是吸熱的．并遵循Langmuir吸附等溫式，吸附容量隨著(zhù)取代基的增加而提高。吸附了重金屬離子的兩性淀粉，可再生，重復使用。
2.2、陰離子淀粉吸附劑
由于大部分金屬離子都是以陽(yáng)離子的形式存在的。所以陰離子淀粉對于重金屬離子的去除有很好的效果。常用的陰離子基團有磷酸酯基、羧基、磺酸酯基等。
Kim和Lim先用POC13制備出交聯(lián)淀粉．然后再制備出DS在0．02～0．08之間的交聯(lián)羧甲基淀粉．并研究其對二價(jià)金屬離子的吸附．發(fā)現吸附量隨著(zhù)取代度的增大而升高．吸附的金屬離子可以在弱酸的條件下脫附。四川大學(xué)的劉明華等研究了羧甲基淀粉對Cr(III)、AI(III)的吸附圓，也發(fā)現了同樣的規律。錢(qián)欣等研究了淀粉黃原酸酯對于重金屬離子的吸附．結果表明淀粉黃原酸酯的制備條件、用量及重金屬離子的濃度對吸附性能有重要影響．吸附劑的吸附容量可達到4mmol／g左右。Kweon等制備了不同取代度的氧化淀粉琥珀酸酯．并研究了它們對二價(jià)金屬離子的吸附．發(fā)現琥珀酸淀粉酯對于吸附鉛離子非常有效．而氧化淀粉對于吸附銅離子非常有效．吸附均遵循Langmuir吸附等溫式。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.3、陽(yáng)離子淀粉吸附劑
重金屬離子如Cr(VI1也可以以陰離子的形式出現在水溶液中．因此帶季銨基陽(yáng)離子基團的陽(yáng)離子淀粉也可以吸附重金屬離子。Xu等人研究了交聯(lián)陽(yáng)離子淀粉對于CrfVI1的吸附嘲，發(fā)現吸附可以在很短的時(shí)間內達到平衡，吸附量隨著(zhù)取代度的增加而增加．吸附資料遵循Langmuir吸附等溫式。
2.4、非離子淀粉吸附劑
引入氨基、醛基等活性基的改性淀粉吸附劑稱(chēng)之為非離子淀粉吸附劑。這類(lèi)吸附劑一般靠螯合來(lái)吸附重金屬離子。Para制備出30％的二醛淀粉，并研究它對一系列金屬離子的螫合作用婀。Khalil制備了一系列含氨基的改性淀粉，并研究它們對重金屬離子的螯合作用同。發(fā)現這類(lèi)螫合劑的吸附能力隨著(zhù)氮含量的變化有一個(gè)最大值．然后開(kāi)始下降。相波[Sl、Li等人研究了交聯(lián)氨基淀粉對于Cu(II)的吸附，發(fā)現吸附是吸熱的并遵循Freundlich吸附等溫式。
2.5、接枝淀粉吸附劑
通過(guò)接枝引入淀粉骨架中帶活性基的高分子鏈可以大大提高淀粉的吸附量。Zhang等詳細研究了含氨基的水不溶淀粉接枝共聚物對于CufII1和Pb(II)的吸附塒，研究表明吸附2小時(shí)便可以達到吸附平衡，吸附遵循Langmuir吸附溫式；當淀粉接枝達到60％時(shí)．從Langmuir吸附等溫式中得到的飽和吸附量對Pb(II)為2．09mmol／g，對Cu(II)為2．12mmoVg。Khalil制備出丙烯酸接枝淀粉。發(fā)現它對二價(jià)金屬離子具有很好的吸附效果．吸附量隨著(zhù)羧基的增加而增大周?chē)窖芯苛怂蝗苄贼然矸劢又酆衔锶コ婂儚U水中Cr0II)和Cd(II)的效果及pH值對去除效果的影響，并對其吸附機理進(jìn)行了探討。
