垃圾渗滤液纳滤浓缩液软化处理研究

摘要：为解决高硬度、高碱度垃圾渗滤液纳滤浓缩液回灌至垃圾厂或调节池时，硬度离子富集所造成的输送管道结垢堵塞和影响膜系统正常运行等问题，采用药剂软化法分别对浓缩液原水和Fenton氧化出水进行了软化处理实验，并研究了不同药剂的软化效果。结果表明：在有加药量下，当采用氢氧化钙+氢氧化钠软化法时，硬度去除率为92.9%，药剂成本为10.95元/m3；做为Fenton工艺后除硬时，采用氢氧化钠软化法，硬度去除率为97.3%，成本为6.3元/m3。软化后可以有效降低系统中硬度，减轻对膜系统的影响以及管道结垢堵塞现象。

关键词：软化；垃圾渗滤液；纳滤浓缩液；高硬度高碱度

中图分类号：X505文献标识码：A文章编号：1674-9944（2015）12-0212-04

水硬度包括暂时硬度（酸式碳酸盐引起）和永久硬度（硫酸盐，氯化物等引起），软化方法包括化学法、离子交换法等方法。离子交换法对钙镁离子没有进行彻底去除，再生时同样存在系统中，所以多用于食品行业。化学法能够将钙镁离子以沉淀的方式彻底除去，且方便，廉价，能够满足软化目的要求。常用药剂有石灰、纯碱、氢氧化钙等。针对水中硬度的存在形式，常见的处理方式有石灰软化法、石灰-纯碱软化法、石灰-石膏处理法等[5～8]。本实验原水取自鞍山某垃圾卫生填埋场纳滤浓缩液，该纳滤浓缩液碱度远大于硬度，且暂硬高、钙硬低。实验研究了氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠的不同组合方式处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液，考察各药剂用量对硬度去除效果的影响，另外，对处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液难降解有机物的研究， Fenton方法采用较多，因此本论文增加了对圾渗滤液膜滤浓缩液经Fenton处理后出水的软化研究[9]。从而降低水中硬度，提高膜运行效率，减轻管道堵塞。

2实验材料和方法

2.1实验材料

实验原水取自鞍山某垃圾卫生填埋场经二级A/O+MBR+NF处理后的纳滤浓缩液，其水质指标见表1。从表1可以看出，纳滤浓缩液的碱度远大于硬度，且暂硬高，碱度多以重碳酸盐形式存在。钙硬度相对较低，硬度多以镁硬为主。

表1纳滤浓缩液水质

指标单位数值硬度mg/L3980钙硬度mg/L526暂硬mg/L3010电导率ms/cm38.35碱度mg/L15200pH值--8.63Fenton后硬度mg/L3530Fenton后钙硬度mg/L78.4注：硬度、钙硬度、碱度均以碳酸钙计

2.2试验方法

氢氧化钠软化：在4个烧杯中加入200 mL纳滤浓缩液，分别加入30%氢氧化钠，调节pH值为9、10、11、12，搅拌20 min，静止30 min，取上清液测量硬度。

氢氧化钠/氢氧化钙软化：在10个烧杯中分别加入200 mL纳滤浓缩液，分为两组，第一组先加入300 mg/L的氢氧化钠，将pH值调到10.5后，分别加入氢氧化钙，投加量为1 000、1 500、2 000、2 500、3 000 mg/L，搅拌30 min，沉淀30 min，取上清液测硬度和钙硬度。第二组先加入与第一组等量的氢氧化钙，搅拌15 min后，加入与第一组等量的氢氧化钠溶液，搅拌15 min，沉淀30 min，取上清液测其硬度和钙硬度。

Fenton后氢氧化钙+纯碱软化：在6个烧杯中分别加入200 mL经Fenton处理后的纳滤浓缩液，分别投加2 000、2 200、2 400、2 600、2 800、3 000 mg/L的氢氧化钙，搅拌30 min，静止30 min，取上清液测量硬度及钙硬度，确定氢氧化钙的最佳用量；在8个烧杯中分别加入200 mL经Fenton处理后的纳滤浓缩液，分别加入最佳用量的氢氧化钙，搅拌10 min，分别投加3 500、3 600、3 700、3 800、3 900、4 000、4 100、4 200 mg/L的纯碱，搅拌30 min，静止30 min，取上清液测量硬度及钙硬度。

Fenton后氢氧化钠软化：在6个烧杯中加入200 mLFenton处理后的纳滤浓缩液，分别投加2 200、2 400、2 600、2 800、3 000、3 200 mg/L的氢氧化钠，搅拌30 min静止，取上清液测量硬度。

2.3分析方法

硬度采用以铬黑T为指示剂EDTA络合滴定法测定；钙硬度采用以钙黄绿素为指示剂EDTA络合滴定法测定；pH值采用PHS-25玻璃电极pH计测量[10]。

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