本课题是在高分子絮凝剂淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的分子中引入重金属离子的强配位基团,从而赋予其对重金属离子的捕集功能,研制出一种具有除浊和捕集重金属离子双重功能的高分子重金属絮凝剂 SSXA。采用高分子重金属絮凝剂 SSXA,利用现有的絮凝沉淀设备,可同时去除重金属离子和降低浊度,使重金属废水的治理变得简单易行。　　论文实验研究主要包括两部分内容:一)研究了淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的合成条件,水解特性及絮凝性能;二)研究了高分子重金属絮凝剂SSXA的合成条件及其除重金属和除浊的效能。实验研究以第二部分内容为主。　　第一部分中,主要研究了淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的制备过程的影响因素(如引发剂浓度、反应物浓度、反应物配比、反应时间、反应温度等)、产品的水解特性、絮凝除浊性能等关键问题,以便为第二部分实验提供依据。主要实验研究结果简述如下:1)合成反应最佳条件为:引发剂浓度1.4×10-3mol·L-1,丙烯酰胺浓度为1.4mol·L-1,丙烯酰胺:淀粉=4.5:1(物质的量比),反应时间3h,反应温度50℃;2)水解反应:加碱比即氢氧化钠:合成产物=1:5(质量比),最佳水解度为20％~30%;3)絮凝除浊性能:无论单独使用还是与硫酸铝复配使用,在相同条件下,阴离子型淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的除浊性能均较相近分子量阴离子型聚丙烯酰胺好;相比之下阴离子型淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物与硫酸铝复配使用效果更好,投加量小,适合复配。　　第二部分中的合成实验主要研究了高分子重金属絮凝剂 SSXA的合成步骤、反应影响因素(如反应物浓度、反应物料配比、反应时间、反应温度等)、产品特性,产率,含硫量等关键问题。主要研究结论归纳如下:1)合成步骤:合成分两步进行,第一步淀粉-丙烯酰胺接枝共聚,第二步淀粉-丙烯酰胺接枝共聚的黄原酸化;2)原则上丙烯酰胺转化率越高,分子量越大,其除浊效果越好,但过长的聚丙烯酰胺支链和枝化密度又会影响黄化反应的程度,故通过实验确定,丙烯酰胺单体与淀粉比例为3:1(物质的量比)较为适宜;3)NaOH或CS2的投加量对高分子重金属絮凝剂SSXA的性能影响很大,随着NaOH和CS2比例的提高,高分子重金属絮凝剂SSXA的性能改善很大,但如果NaOH过量太多,会造成处理后水的pH值偏高(对给水而言,若是工业废水不存在这一问题);由于CS2极易挥发,比例过高会造成过多 CS2挥发损失,根据实验确定,淀粉:NaOH:CS2=1:2:1.5(物质的量比);4)经实验确定,第一步反应(接枝共聚反应)时间为3h,第二步反应(黄原酸化反应)时间为2.5h,时间过短会影响反应物转化率和产率,时间过长会使副反应增加,且能耗过多,增加成本;5)第一步反应温度为50℃,第二步反应在30℃下进行即可。　　第二部分中的应用实验主要以自配废水和实际电镀废水为处理对象,通过絮凝实验研究高分子重金属絮凝剂的自身性质,影响絮凝的主要因素和最佳实验条件等,另外由于高分子重金属絮凝剂SSXA与可溶性淀粉黄原酸酯SSX,同为以淀粉为基本的重金属离子处理剂,因此在研究中还涉及了部分SSXA与SSX的对比实验。主要实验结论归纳如下:1)高分子重金属絮凝剂SSXA对重金属有很好的捕集功能,但需要与硫酸铝复配以提高其沉降性能,适合复配使用,硫酸铝起促沉作用;SSX须与聚乙烯亚胺(PEI)复配,才能取得较好的除重金属效果,但其沉淀物沉降性不如前者。2)用SSXA-Al2(SO4)3体系处理重金属废水对 pH值的要求较低,在去除重金属的同时也去除了水中的浊度,因而不需增加设备及构筑物,投药量少,絮体大,沉降快,沉渣少,不易产生二次污染,容易操作,管理方便;而 SSX-PEI只能去除重金属,不能有效除浊。3)用高分子重金属絮凝剂SSXA处理重金属和浊度的共存体系时,废水中的重金属离子和浊度的存在会起到互相促进去除的作用,SSXA具有除浊和去除重金属离子双重功能。4)SSXA对重金属的螯合能力很强,处理低浓度低浊重金属废水时既适合絮凝沉淀处理法又适合微絮凝过滤处理法,处理效果均很好,后者较前者处理效果更好。5)采用SSXA-Al2(SO4)3通过絮凝沉降对含铜高浊度水的处理效果也很好。