生活垃圾渗滤液厌氧阻垢剂研究进展

ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介院乐俊超渊1983耀冤袁研究方向为污水处理袁固体废物处理处置与资源化遥生活垃圾渗滤液厌氧阻垢剂研究进展乐俊超渊上海环境集团再生能源运营管理有限公司上海200233冤摘要生活垃圾渗滤液处理过程中袁厌氧系统结垢是一个重要问题袁总结现有的阻垢剂主要类型袁为渗滤液厌氧阻垢剂的开发提供技术支持遥关键词阻垢剂渗滤液厌氧中图分类号院X703.1文献标识码院A文章编号院1672-9064(2019)04原085原02生活垃圾焚烧厂渗滤液在处理过程中袁由于焚烧厂渗滤液COD含量高袁需要采用厌氧处理工艺遥由于渗滤液中钙镁离子含量高渊Ca2+1500耀5000mg/L袁Mg2+300耀800mg/L冤袁可与渗滤液中大量存在的碳酸根尧硫酸根尧磷酸根等阴离子袁形成初级晶核袁附着于设备尧管道尧活性污泥表面遥附着于设备及管道表面的初级晶核袁诱发新鲜渗滤液的离子固定于晶核的晶格中袁逐渐增长为坚硬的碳酸钙尧硫酸钙尧磷酸钙等无机盐垢袁不仅减少了设备容积率袁而且导致填料重量增加袁存在崩塌的风险袁还会堵塞管道袁影响水流袁并使管压增大袁引发安全风险袁导致垢下腐蚀袁造成安全隐患遥需要频繁停车清洗袁耗费大量的人力物力遥附着于活性污泥表面的初级晶核袁也会诱发溶液的离子在其表面增长袁而沉积形成污垢渊携带活性污泥的垢冤袁活性污泥的沉积使污泥产甲烷活性急剧降低袁污泥的整体活性也随之降低遥目前阻垢剂主要应用于循环冷却水袁渗滤液水质复杂袁不仅高COD尧高氨氮尧高SS袁而且钙镁离子浓度远高于循环冷却水袁直接采用循环冷却水的类似配方难以满足渗滤液的需求遥本文对现有的阻垢剂进行梳理总结袁以期对后续渗滤液厌氧阻垢剂的开发提供技术支持遥1阻垢剂研究进展阻垢剂是一类重要的水处理化学产品袁广泛应用于循环冷却水袁锅炉用水袁反渗透膜用水等工业用水中袁能去除和阻止水垢的形成袁提高热交换效率袁减少电能或减少燃料的消耗曰此外袁还可减少排污袁提高水的利用率袁符合节能减排的要求咱1暂遥阻垢剂种类繁多袁一般含有膦酸基尧氨基尧羟基尧酰胺基尧磺酸基尧羧基尧酯基等官能团遥目前袁阻垢剂正趋于结构复杂化尧高效尧多功能尧无毒和生物可降解等方向发展咱2暂遥1.1无机物阻垢剂最常用的无机类阻垢剂为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠袁其阻垢机理主要是通过分子中的部分官能团或静电力吸附在晶体渊晶核冤表面的活性点上袁以此减缓晶体的生长袁使许多晶体保持在微晶状态袁增加其溶解度遥基于这种阻垢机理袁使得这种药剂具有阈值效应袁聚磷酸盐水解后生成正磷酸根离子与钙离子结合生成磷酸钙袁在传热面形成结晶致密的垢层遥此外袁磷酸盐又是细菌的营养源袁会促进细菌的生长繁殖咱3-5暂遥因此这类阻垢剂正日益被其它阻垢剂代替袁目前的应用已经很少遥1.2有机物阻垢剂渊1冤天然大分子阻垢剂遥20世纪30年代袁当时采用的阻垢剂主要是天然产物如院木质素尧单宁尧腐殖酸钠尧淀粉尧纤维素和壳聚糖等遥淀粉和纤维素都属于碳水化合物的多聚糖类袁分子中含有大量的羟基袁经羧甲基化后成为羧甲基淀粉和羧甲基纤维素袁从而对Ca2+尧Mg2+等盐垢晶体的生长有一定的抑制作用袁可以作为阻垢剂使用咱6袁7暂遥壳聚糖是甲壳素经脱钙尧脱蛋白质和脱乙酰基后得到的产物袁壳聚糖对晶核和晶体的活性点有特殊的吸附能力袁会引起晶体变形而使之无法正常生长咱8暂遥但是袁天然阻垢剂在组成和性能上存在不稳定性袁并且存在投加量大袁成本高等缺点遥渊2冤有机膦聚合物阻垢剂遥有机膦酸盐是指一类磷原子直接与碳原子相连的化合物袁常用的有HEDP尧ATMP尧EDTMP等遥羟基亚乙基二膦酸渊HEDP冤能与金属离子形成六元环螯合物袁在无氧环境下有较高的热稳定性袁但在有氧条件下会加速热分解袁pH对HEDP的热分解影响不大袁阻垢性能随温度的升高而降低咱9暂遥2-膦基-1袁2袁4-三羧酸丁烷渊PBTCA冤是一种性能优良的阻垢剂袁具有阻碳酸钙垢好尧耐氯尧耐高温的特点袁但其阻磷酸钙垢性能差遥在PBTCA引入磺酸基可增强其阻碳酸钙垢的性能袁并改善阻磷酸钙垢性能咱10暂遥大分子有机膦酸-多氨基多醚基亚甲基膦酸盐渊PAPEMP冤是20世纪90年代由Calgon公司开发的一种新型阻垢剂袁相对分子质量为600左右袁PAPEMP的钙容忍度高袁阻碳酸钙垢尧硫酸钙垢的能力强袁稳定铁尧锰尧锌氧化物的性能好袁对硅和硅酸盐有很好的稳定效果咱11暂遥吕娜等以马来酸酐渊MA冤和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸渊AMPS冤为聚合单体袁2-膦酸丁烷-1袁2袁4-三羧酸渊PBTCA冤为复配剂袁采用聚合与复配同步进行的方式袁制得了复配型阻垢剂MA-AMPS/PBTCA袁并探讨了反应温度袁反应时间袁原料用量及引发剂用量对聚合反应的影响咱12暂遥王秀艳等人以甲醛尧亚磷酸和乙烯多胺为原料合成的有机