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[摘要]將三聚氰胺甲醛水溶液、醚化淀粉加入油漆廢水，研究了三聚氰胺甲醛水溶液、醚化淀粉、淀粉、pH對油漆廢水的處理效果，探究了它們的最佳加入量。研究結果表明：在1mL油漆，150mL水組成的水溶液中，加入7mL三聚氰胺甲醛樹脂水溶液、6g醚化淀粉、pH為5~6的條件下，處理效果良好，并對結果進行了探討。
[關鍵詞]醚化淀粉；油漆廢水；絮凝劑；三聚氰胺
油漆作為生活中常見的一種材料，通常被噴涂在物體表面，達到防水防腐，裝飾物體使其美觀等作用。一般的油漆都包括成膜物質、溶劑、填料、助劑等成分，因此油漆是一種復雜的混合物。這些成膜物質在生產、貯存的過程中需要溶劑去溶解，在實際應用中將油漆噴涂在物體表面，隨著溶劑的揮發，成膜物質會附著在物體表面，阻止物體表面被化學物質或大氣腐蝕，金屬表面被銹蝕。油漆的溶劑，顧名思義是一些油性物質，這些油性物質基本都是有機類溶劑，通常情況下，有機類溶劑都不易溶于水，這也意味著油漆中的成膜物質，在水中的溶解性很差，因此，油漆廢水和其他廢水相比較，具有污染物濃度較高[1-2]、分散性差、有粘性、容易附著在管道設備器壁上、水污染成分復雜、可生化性差、不易降解等特點，對油漆廢水必須采用特殊的處理辦法，才能確保凈化后的水質達標，達到保護環境、保護水資源的目的。目前油漆廢水的處理通常需要加入藥劑進行處理[3]，一般采用先消粘、后絮凝的辦法，消粘劑大部分也都是由甲醛和三聚氰胺合成[4]，對于消粘后使用的絮凝劑，可選用的材料很多，研究成果也相對較多，例如有研究人員[5]將殼聚糖類物質應用于油漆廢水的處理中，通過對殼聚糖進行羧甲基改性或與其它物質進行多元聚合，可得到對油漆廢水絮凝效果良好的絮凝劑。楊雙雙等人[6]將菌FL-2與芽孢桿菌進行復配，制得了油漆去除率高達96%的微生物型絮凝劑；Menkiti等人[7]將Brachystegiaeurycoma(種子)作為油漆廢水的絮凝劑，用動力學方法研究其絮凝過程，證實吸附在其中起主要作用；國外還有將辣木水提取物作為絮凝劑[8]，結合電化學方法對油漆廢水進行處理；也有利用馬鈴薯淀粉廢渣對油漆廢水進行處理[9]。本研究將改性淀粉[10]用于油漆廢水處理，由于改性淀粉是固體、多孔、水溶性差物質，處理廢水后容易與水分離，絮凝形成的廢渣易浮于水上，方便打撈，可以解決易溶于水的絮凝劑不能很好回收，易造成二次污染的問題，也為改性淀粉的應用開辟新途徑，從而提高改性淀粉的使用價值，豐富了改性淀粉的用途。因此，該研究具有十分重要的理論意義和應用價值。
1實驗部分
1.1藥品。鹽酸，分析純，白銀良友化學試劑有限公司；甲醛，分析純，天津市福晨化學試劑廠；氫氧化鈉，分析純，天津市化學試劑六廠；三聚氰胺，分析純，天津市大茂化學試劑廠；醚化淀粉，分析純，北京康普匯維科技有限公司；淀粉，分析純，成都金山化學試劑有限公司。
1.2儀器。常規玻璃儀器；集熱式磁力攪拌器，DF-101S，常州市金壇友聯儀器研究所；恒溫水浴鍋，HH-2，常州國華電器有限公司；電子天平，NBL-124e，艾德姆衡器有限公司；pH計，PHS-3C，上海雷磁儀器廠。
1.3三聚氰胺甲醛樹脂水溶液的制備。在100mL的單口燒瓶中，加入一定量的甲醛水溶液、三聚氰胺，搖勻，用滴管加鹽酸調節pH在3~4，加冷凝管，放入磁力攪拌恒溫水浴鍋，用磁子攪拌，將溫度調節到75℃加熱反應35min，停止反應，用滴管加氫氧化鈉調溶液pH到中性，得到三聚氰胺甲醛樹脂水溶液。
2結果與討論
2.1消粘劑的消粘效果評價。取1mL油漆，將其加入到150mL水中，搖晃形成油漆廢水，加入一定量的鹽酸溶液，將自制的三聚氰胺甲醛樹脂水溶液，以每次1mL的量遞加加入，觀察油漆廢水的粘壁情況。從表1可以看出，在沒有加入消粘劑之前，油漆粘壁現象嚴重，水溶性差；加入產品后產生較好的消粘效果，當加入7mL時，沒有粘壁的現象，全部消粘。
2.2醚化淀粉的絮凝效果評價。取1mL油漆，將其加入到150mL水中，搖晃形成油漆廢水，將自制的三聚氰胺甲醛樹脂水溶液加入7mL，加入一定量的鹽酸，搖晃待其全部消粘后，以每次1g的量遞加加入醚化淀粉，觀察消粘油漆廢水的絮凝上浮情況。從表2可以看出，在沒有加入醚化淀粉之前，消粘后的油漆分散在水中，溶液沒有分層；加入醚化淀粉后產生良好的絮凝效果，當加入6g時，消粘后的油漆絮體，全部上浮。
2.3淀粉和醚化淀粉的絮凝效果對照評價。取兩組分別加入1mL油漆、150mL水、7mL三聚氰胺甲醛樹脂水溶液，相同量鹽酸溶液的消粘油漆廢水，把相同量的淀粉和醚化淀粉分別以每次1g的量遞加加入，觀察消粘油漆廢水的絮凝上浮情況。從表3可以看出，加入醚化淀粉的樣品，消粘后的油漆全部上浮，加入淀粉的樣品，溶液渾濁，沒有產生良好的絮凝效果，反而量加多后，會產生部分的沉淀。
2.4pH對醚化淀粉的絮凝效果影響。取兩組分別加入1mL油漆、150mL水、7mL三聚氰胺甲醛樹脂水溶液、6g醚化淀粉組成的溶液，分別用鹽酸，氫氧化鈉溶液調節pH，觀察消粘油漆廢水的絮凝上浮情況，從表4可以看出，在酸性條件下，絮凝效果良好，在堿性條件下，絮凝效果較差。
2.5機理分析。普通淀粉和醚化淀粉相比較，醚化淀粉因其分子鏈上帶有正電基團，在酸性條件下，帶正電荷，和消粘后的油漆廢水電荷中和，發生絮凝現象，生成疏松的絮體，上浮分層，以達到凈水的目的。
3結論
(1)以甲醛、三聚氰胺為主要原料合成了三聚氰胺甲醛樹脂水溶液。將其加入油漆廢水中，觀察油漆水的粘壁，消粘狀況，得出合成三聚氰胺甲醛樹脂水溶液的最佳使用量為7mL。在消粘后的油漆廢水中，通過加入不同量的醚化淀粉，觀察絮凝上浮現象，得出醚化淀粉的最佳使用量為6g。(2)通過普通淀粉和醚化淀粉的對照實驗，得出油漆的絮凝上浮和淀粉結構有關，普通淀粉效果差，醚化淀粉絮凝效果好。(3)研究了油漆絮凝的最佳pH，通過研究，發現溶液在酸性條件下，絮凝效果良好。(4)研究制備了一種新型的油漆廢水處理組合產品，這為油漆廢水的處理，提供了新的產品，新的方法，新的途徑。
作者:尹志華 魏曉蘭 毛爾康 蔡永輝 馮武 單位:甘肅農業職業技術學院食品與環境工程系