生活垃圾渗滤液厌氧阻垢剂研究进展

生活垃圾渗滤液厌氧阻垢剂研究进展乐俊超(上海环境集团再生能源运营管理有限公司上海200233)摘要生活垃圾渗滤液处理过程中，厌氧系统结垢是一个重要问题，总结现有的阻垢剂主要类型，为渗滤液厌氧阻垢剂的开发提供技术支持。关键词阻垢剂渗滤液厌氧中图分类号：×703．1文献标识码：A文章编号：1672—9064(2019)04—085—02生活垃圾焚烧厂渗滤液在处理过程中．由于焚烧厂渗滤液COD含量高．需要采用厌氧处理工艺。由于渗滤液中钙镁离子含量高(Ca2+1500一5000mf；，L，Mf；2+300—800mg，L)，可与渗滤液中大量存在的碳酸根、硫酸根、磷酸根等阴离子。形成初级晶核，附着于设备、管道、活性污泥表面。附着于设备及管道表面的初级晶核．诱发新鲜渗滤液的离子固定于晶核的晶格中．逐渐增长为坚硬的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等无机盐垢，不仅减少了设备容积率，而且导致填料重量增加，存在崩塌的风险。还会堵塞管道，影响水流，并使管压增大，引发安全风险。导致垢下腐蚀，造成安全隐患。需要频繁停车清洗．耗费大量的人力物力。附着于活性污泥表面的初级晶核．也会诱发溶液的离子在其表面增长，而沉积形成污垢(携带活性污泥的垢)，活性污泥的沉积使污泥产甲烷活性急剧降低．污泥的整体活性也随之降低。目前阻垢剂主要应用于循环冷却水．渗滤液水质复杂．不仅高COD、高氨氮、高SS，而且钙镁离子浓度远高于循环冷却水．直接采用循环冷却水的类似配方难以满足渗滤液的需求。本文对现有的阻垢剂进行梳理总结．以期对后续渗滤液厌氧阻垢剂的开发提供技术支持．1阻垢剂研究进展阻垢剂是一类重要的水处理化学产品．广泛应用于循环冷却水，锅炉用水。反渗透膜用水等工业用水中，能去除和阻止水垢的形成，提高热交换效率，减少电能或减少燃料的消耗；此外，还可减少排污，提高水的利用率，符合节能减排的要求⋯。阻垢剂种类繁多，一般含有膦酸基、氨基、羟基、酰胺基、磺酸基、羧基、酯基等官能团。目前．阻垢剂正趋于结构复杂化、高效、多功能、无毒和生物可降解等方向发展㈦。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．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(晶核)表面的活性点上。以此减缓晶体的生长。使许多晶体保持在微晶状态．增加其溶解度。基于这种阻垢机理．使得这种药剂具有阈值效应．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．在传热面形成结晶致密的垢层。此外。磷酸盐又是细菌的营养源。会促进细菌的生长繁殖[3_5]。因此这类阻垢剂正日益被其它阻垢剂代替．目前的应用已经很少。1．2有机物阻垢剂(1)天然大分子阻垢剂。20世纪30年代，当时采用的阻垢剂主要是天然产物如：木质素、单宁、腐殖酸钠、淀粉、纤维素和壳聚糖等。淀粉和纤维素都属于碳水化合物的多聚糖类．分子中含有大量的羟基．经羧甲基化后成为羧甲基淀粉和羧甲基纤维素，从而对Ca“、M矿等盐垢晶体的生长有一定的抑制作用，可以作为阻垢剂使用㈧引。壳聚糖是甲壳素经脱钙、脱蛋白质和脱乙酰基后得到的产物．壳聚糖对晶核和晶体的活性点有特殊的吸附能力．会引起晶体变形而使之无法正常生长【8】。但是．天然阻垢剂在组成和性能上存在不稳定性，并且存在投加量大。成本高等缺点。(2)有机膦聚合物阻垢剂。有机膦酸盐是指一类磷原子直接与碳原子相连的化合物。常用的有HEDP、ATMP、ED，I’MP等。羟基亚乙基二膦酸(HEDP)能与金属离子形成六元环螯合物．在无氧环境下有较高的热稳定性．但在有氧条件下会加速热分解，pH对HEDP的热分解影响不大，阻垢性能随温度的升高而降低【9]。2一膦基一l，2，4_三羧酸丁烷(PBTCA)是一种性能优良的阻垢剂，具有阻碳酸钙垢好、耐氯、耐高温的特点，但其阻磷酸钙垢性能差。在PBTCA引入磺酸基可增强其阻碳酸钙垢的性能．并改善阻磷酸钙垢性能f10]。大分子有机膦酸一多氨基多醚基亚甲基膦酸盐(PAPEMP)是20世纪90年代由Calzon公司开发的一种新型阻垢剂，相对分子质量为600左右，PAPEMP的钙容忍度高。阻碳酸钙垢、硫酸钙垢的能力强，稳定铁、锰、锌氧化物的性能好，对硅和硅酸盐有很好的稳定效果⋯1。吕娜等以马来酸酐(MA)和2一丙烯酰胺一2一甲基丙基磺酸(AMPS)为聚合单体，2一膦酸丁烷一l，2．4一三羧酸(PBTCA)为复配剂．采用聚合与复配同步进行的方式．制得了复配型阻垢剂MA—AMPS伊BTCA，并探讨了反应温度。反应时间．原料用量及引发剂用量对聚合反应的影响¨2]。王秀艳等人以甲醛、亚磷酸和乙烯多胺为原料合成的有机膦型阻垢剂，具有用量少、效率高、有效时间长的特点【131。何焕杰等人合成的膦基丙烯酸一马来酸共聚物具有很好的阻垢性能⋯：。为扩大磷系配方的使用范围．许多学者研究了磷酸基与其它基团的二元甚至多元共聚物