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[摘要]将三聚氰胺甲醛水溶液、醚化淀粉加入油漆废水，研究了三聚氰胺甲醛水溶液、醚化淀粉、淀粉、pH对油漆废水的处理效果，探究了它们的最佳加入量。研究结果表明：在1mL油漆，150mL水组成的水溶液中，加入7mL三聚氰胺甲醛树脂水溶液、6g醚化淀粉、pH为5~6的条件下，处理效果良好，并对结果进行了探讨。
[关键词]醚化淀粉；油漆废水；絮凝剂；三聚氰胺
油漆作为生活中常见的一种材料，通常被喷涂在物体表面，达到防水防腐，装饰物体使其美观等作用。一般的油漆都包括成膜物质、溶剂、填料、助剂等成分，因此油漆是一种复杂的混合物。这些成膜物质在生产、贮存的过程中需要溶剂去溶解，在实际应用中将油漆喷涂在物体表面，随着溶剂的挥发，成膜物质会附着在物体表面，阻止物体表面被化学物质或大气腐蚀，金属表面被锈蚀。油漆的溶剂，顾名思义是一些油性物质，这些油性物质基本都是有机类溶剂，通常情况下，有机类溶剂都不易溶于水，这也意味着油漆中的成膜物质，在水中的溶解性很差，因此，油漆废水和其他废水相比较，具有污染物浓度较高[1-2]、分散性差、有粘性、容易附着在管道设备器壁上、水污染成分复杂、可生化性差、不易降解等特点，对油漆废水必须采用特殊的处理办法，才能确保净化后的水质达标，达到保护环境、保护水资源的目的。目前油漆废水的处理通常需要加入药剂进行处理[3]，一般采用先消粘、后絮凝的办法，消粘剂大部分也都是由甲醛和三聚氰胺合成[4]，对于消粘后使用的絮凝剂，可选用的材料很多，研究成果也相对较多，例如有研究人员[5]将壳聚糖类物质应用于油漆废水的处理中，通过对壳聚糖进行羧甲基改性或与其它物质进行多元聚合，可得到对油漆废水絮凝效果良好的絮凝剂。杨双双等人[6]将菌FL-2与芽孢杆菌进行复配，制得了油漆去除率高达96%的微生物型絮凝剂；Menkiti等人[7]将Brachystegiaeurycoma(种子)作为油漆废水的絮凝剂，用动力学方法研究其絮凝过程，证实吸附在其中起主要作用；国外还有将辣木水提取物作为絮凝剂[8]，结合电化学方法对油漆废水进行处理；也有利用马铃薯淀粉废渣对油漆废水进行处理[9]。本研究将改性淀粉[10]用于油漆废水处理，由于改性淀粉是固体、多孔、水溶性差物质，处理废水后容易与水分离，絮凝形成的废渣易浮于水上，方便打捞，可以解决易溶于水的絮凝剂不能很好回收，易造成二次污染的问题，也为改性淀粉的应用开辟新途径，从而提高改性淀粉的使用价值，丰富了改性淀粉的用途。因此，该研究具有十分重要的理论意义和应用价值。
1实验部分
1.1药品。盐酸，分析纯，白银良友化学试剂有限公司；甲醛，分析纯，天津市福晨化学试剂厂；氢氧化钠，分析纯，天津市化学试剂六厂；三聚氰胺，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；醚化淀粉，分析纯，北京康普汇维科技有限公司；淀粉，分析纯，成都金山化学试剂有限公司。
1.2仪器。常规玻璃仪器；集热式磁力搅拌器，DF-101S，常州市金坛友联仪器研究所；恒温水浴锅，HH-2，常州国华电器有限公司；电子天平，NBL-124e，艾德姆衡器有限公司；pH计，PHS-3C，上海雷磁仪器厂。
1.3三聚氰胺甲醛树脂水溶液的制备。在100mL的单口烧瓶中，加入一定量的甲醛水溶液、三聚氰胺，摇匀，用滴管加盐酸调节pH在3~4，加冷凝管，放入磁力搅拌恒温水浴锅，用磁子搅拌，将温度调节到75℃加热反应35min，停止反应，用滴管加氢氧化钠调溶液pH到中性，得到三聚氰胺甲醛树脂水溶液。
2结果与讨论
2.1消粘剂的消粘效果评价。取1mL油漆，将其加入到150mL水中，摇晃形成油漆废水，加入一定量的盐酸溶液，将自制的三聚氰胺甲醛树脂水溶液，以每次1mL的量递加加入，观察油漆废水的粘壁情况。从表1可以看出，在没有加入消粘剂之前，油漆粘壁现象严重，水溶性差；加入产品后产生较好的消粘效果，当加入7mL时，没有粘壁的现象，全部消粘。
2.2醚化淀粉的絮凝效果评价。取1mL油漆，将其加入到150mL水中，摇晃形成油漆废水，将自制的三聚氰胺甲醛树脂水溶液加入7mL，加入一定量的盐酸，摇晃待其全部消粘后，以每次1g的量递加加入醚化淀粉，观察消粘油漆废水的絮凝上浮情况。从表2可以看出，在没有加入醚化淀粉之前，消粘后的油漆分散在水中，溶液没有分层；加入醚化淀粉后产生良好的絮凝效果，当加入6g时，消粘后的油漆絮体，全部上浮。
2.3淀粉和醚化淀粉的絮凝效果对照评价。取两组分别加入1mL油漆、150mL水、7mL三聚氰胺甲醛树脂水溶液，相同量盐酸溶液的消粘油漆废水，把相同量的淀粉和醚化淀粉分别以每次1g的量递加加入，观察消粘油漆废水的絮凝上浮情况。从表3可以看出，加入醚化淀粉的样品，消粘后的油漆全部上浮，加入淀粉的样品，溶液浑浊，没有产生良好的絮凝效果，反而量加多后，会产生部分的沉淀。
2.4pH对醚化淀粉的絮凝效果影响。取两组分别加入1mL油漆、150mL水、7mL三聚氰胺甲醛树脂水溶液、6g醚化淀粉组成的溶液，分别用盐酸，氢氧化钠溶液调节pH，观察消粘油漆废水的絮凝上浮情况，从表4可以看出，在酸性条件下，絮凝效果良好，在碱性条件下，絮凝效果较差。
2.5机理分析。普通淀粉和醚化淀粉相比较，醚化淀粉因其分子链上带有正电基团，在酸性条件下，带正电荷，和消粘后的油漆废水电荷中和，发生絮凝现象，生成疏松的絮体，上浮分层，以达到净水的目的。
3结论
(1)以甲醛、三聚氰胺为主要原料合成了三聚氰胺甲醛树脂水溶液。将其加入油漆废水中，观察油漆水的粘壁，消粘状况，得出合成三聚氰胺甲醛树脂水溶液的最佳使用量为7mL。在消粘后的油漆废水中，通过加入不同量的醚化淀粉，观察絮凝上浮现象，得出醚化淀粉的最佳使用量为6g。(2)通过普通淀粉和醚化淀粉的对照实验，得出油漆的絮凝上浮和淀粉结构有关，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，通过研究，发现溶液在酸性条件下，絮凝效果良好。(4)研究制备了一种新型的油漆废水处理组合产品，这为油漆废水的处理，提供了新的产品，新的方法，新的途径。
作者:尹志华 魏晓兰 毛尔康 蔡永辉 冯武 单位:甘肃农业职业技术学院食品与环境工程系