阳离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液的特性研究

阳离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液的特性研究苏念英1，黎铉海2，陈明月2，谢元健2（1.桂林市生产力促进中心，广西桂林541002；2.广西大学化学化工学院，广西南宁530004）［摘要］探讨了强酸性H型阳离子交换纤维处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件和纤维的再生性能。在纤维投加量12.5g/L、反应时间30min、反应温度30℃、初始pH=9.0、振荡强度200r/min时，ＮH3-Ｎ、ＣＯDＣr的去除率为93.29%、38.64%，剩余ＮH3-Ｎ为12.9mg/L，达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）要求。实验结果表明，阳离子交换纤维对垃圾渗滤液中的ＮH3-Ｎ有较好的去除效果，纤维以静态方式再生后性能良好。［关键词］垃圾渗滤液；阳离子交换纤维；深度处理；纤维再生［中图分类号］Ｘ703［文献标识码］Ａ［文章编号］1005-829Ｘ（2019）07-0057-04ＳtudyoncharacteristicsofcationexchangefiberforadvancedtreatmentoflandfillleachateＳuＮianying1，LiＸuanｈai2，ＣｈenＭingyue2，ＸieYuanｊian2（1.GuilinProductivityPromotionCenter，Guilin541002，China；2.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004，China）Ａbstract：TｈeoptimumprocessconditionsandtｈeregenerationpropertiesofstrongacidH-typecationexcｈangefiberforlandfillleacｈatetreatmentwerediscussed.Wｈenfiberdosagewas12.5g/L，reactiontimewas30min，reactiontemperaturewas30℃，initialpHwas9.0andoscillationintensitywas200r/min，tｈeremovalratesofＮH3-ＮandＣＯDＣrcouldreacｈ93.29%and38.64%，wｈileresidualconcentrationofＮH3-Ｎwas12.9mg/Lwｈicｈmettｈerequi-rementofDomesticWasteLandfillＰollutionＣontrolＳtandards（GB16889—2008）.TｈeexperimentalresultssｈowedtｈatitｈadagoodeffectforcationexcｈangefibertoremoveＮH3-Ｎfromlandfillleacｈate，andtｈefiberｈadgoodper-formanceafterstaticregeneration.Keywords：landfillleacｈate；cationexcｈangefiber；advancedtreatment；fiberregeneration城市生活垃圾的主要处理方式是卫生填埋，由此产生大量的垃圾渗滤液〔1-2〕。垃圾渗滤液成分复杂、污染物含量高、危害性大〔3-5〕，单一处理工艺往往无法获得较好的净化效果。国内外处理垃圾渗滤液的主要技术路线是：预处理—深度处理—后处理〔6〕，常用的深度处理方法有高级氧化法、膜分离法、生物处理法及活性炭吸附法等〔7-10〕。我国大部分垃圾填埋场深度处理是采用膜分离，该法存在高浓度浓缩液回灌降低处理效果和膜寿命、材料易损耗、成本高等问题〔11〕。研制成本低、效果好的处理方法成为垃圾渗滤液污染治理技术的研发方向。离子交换纤维是一种有效比表面积大、交换速率高、再生性能好、适用性广的新型功能性纤维材料〔12-13〕，主要分强酸性、弱酸性阳离子交换纤维和强碱性、弱碱性阴离子交换纤维。本研究利用强酸性H型阳离子交换纤维的吸附和离子交换功能去除垃圾渗滤液中的ＮH3-Ｎ，以及利用纤维骨架上的憎水部分的范德华力吸附垃圾渗滤液中的有机碱去除ＣＯDＣr。离子交换体系中主要发生的反应如下：R-ＳＯ3H+ＮH3→R-ＳＯ3ＮH4（1）R-ＳＯ3H+ＮH4+→R-ＳＯ3ＮH4+H+（2）其中，R代表离子交换纤维的骨架部分。利用强酸性H型阳离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液，从对污水中ＮH3-Ｎ、ＣＯDＣr去除效果的角度探讨主要影响因素以及纤维再生特性，为离子交换纤维深度处理垃圾渗滤液的应用技术研究以及离子交换设备和工艺的设计和运行提供参考。第39卷第7期2019年7月工业水处理ＩndustrialWaterTre