有机硅消泡剂在垃圾渗滤液处理中的应用分析

有机硅消泡剂在垃圾渗滤液处理中的应用分析

池浩然、朱晓萍、姜晨

沈阳瑞驰表面技术有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：随着城市经济的不断发展，垃圾产量也在逐年增加，而垃圾在堆放、运输、填埋的过程中，会产生大量的渗滤液。据了解，在垃圾填埋场中渗滤液中存在大量的有机污染物、重金属、氨和硫化物等有害物质，如果不经过处理而直接排放到大气中，会严重污染大气环境，因此对垃圾渗滤液的处理越来越受到人们的关注。生活垃圾的产量也在不断增加。垃圾在堆放和运输过程中会产生大量渗滤液，对环境造成严重污染。因此我国政府开始重视对垃圾渗滤液的处理工作。目前国内针对垃圾渗滤液处理工作开展比较成熟的是以厌氧发酵为核心技术的垃圾填埋场渗滤液处理技术。

关键词：垃圾渗滤液；有机硅消泡剂；蒸发浓缩

厌氧发酵工艺是通过厌氧微生物的代谢作用来实现废水中有机物质转化为无害物质的过程。在这一过程中，可以采用生物处理、物理处理等方式去除废水中大部分有机物质、部分无机物和部分重金属离子等。其中厌氧发酵产生大量臭气是垃圾填埋场渗滤液处理过程中最主要的问题之一。在厌氧发酵过程中，由于废水中含有大量有机物和无机物等物质，这些物质在厌氧发酵过程中容易产生大量气泡，影响发酵效果。因此在这一过程中需要使用有机硅消泡剂来抑制气泡产生。

1.垃圾填埋场渗滤液处理原理

垃圾填埋场渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中所产生的废水，一般包括渗滤液、污泥和渗滤液中所含的污染物。垃圾填埋场渗滤液中含有大量的有机污染物和无机物，其水质复杂多变，具有浓度高、 BOD浓度高、色度高等特点。根据渗滤液的水质特点，将其分为高浓度渗滤液和低浓度渗滤液两种类型。高浓度渗滤液主要由垃圾在堆放和填埋过程中所产生，其主要特点是 COD含量高、 BOD含量高，但色度较低。垃圾填埋场渗滤液处理过程一般包括预处理、生化处理和后处理三个阶段。其中预处理主要包括化学处理、物理处理和生物处理三种方法。其中化学处理一般包括中和、混凝、沉淀、氧化还原等方法，主要目的是将废水中的污染物分离出来，降低其对生化系统的影响；物理处理主要包括过滤、吸附和电渗析三种方法，主要目的是将废水中的污染物分离出来；生物处理一般包括厌氧法、好氧法和氧化法三种方法，主要目的是将废水中的污染物分解为无害物质，并在此基础上去除废水中的NH4+-N、NO3--N等氮元素。经以上三种方法对垃圾渗滤液进行净化后，可以达到排放标准。 在垃圾填埋场渗滤液的实际运行过程中，会产生大量的微生物。其中垃圾填埋场渗滤液中的有机物主要包括蛋白质、脂肪、多糖以及无机物等成分。在对垃圾填埋场渗滤液进行净化时，需要通过生物降解的方式对废水中的有机物进行分解。其中好氧生物处理主要包括生物吸附和生物氧化等方法，主要目的是将废水中的有机污染物通过微生物降解作用转化为无害物质，同时去除废水中的NH4+-N、NO3--N等氮元素。厌氧发酵主要包括厌氧消化和厌氧发酵两种方法。其中好氧生物处理主要包括好氧生物硝化、好氧硝化等方法，主要目的是将废水中的NH4+-N分解为亚硝酸盐和硝酸盐；而厌氧生物发酵则包括厌氧消化和厌氧发酵两种方法。其中厌氧消化主要是通过消化细菌的作用将废水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质。

2.有机硅消泡剂的作用机理

有机硅消泡剂的作用机理是通过有机硅乳液中的硅氧烷基团与废水中的起泡物相互作用，从而实现消泡作用。在垃圾渗滤液处理过程中，含有大量的表面活性剂，而这些表面活性剂会形成泡沫，而泡沫会阻碍厌氧微生物的活动，导致发酵效果不佳。而使用有机硅消泡剂后，其表面活性剂可以与气泡产生的硅氧烷基团反应生成硅氧键，从而使其失去活性。同时由于其亲水基较长，使其不易与表面活性剂发生反应，从而抑制了气泡的产生。此外有机硅消泡剂中还含有少量的有机硅化合物，这些有机硅化合物可以与气泡产生的硅氧键反应生成新的硅氧键，从而使气泡无法继续产生。同时由于其分子中含有大量疏水物质，因此在厌氧发酵过程中可以起到很好的消泡作用。 而有机硅消泡剂在实际使用过程中，会受到 pH值和温度等因素的影响。因此在实际使用过程中需要根据实际情况选择合适的有机硅消泡剂种类和用量。如果使用不当或者用量过多都会影响其使用效果。因此在实际应用中需要根据具体情况进行合理选择。

2.1pH值和温度对其使用效果的影响

在不同的 pH值下，有机硅消泡剂的疏水基结构不同，因此其亲水性也不同。此外当温度较低时，由于废水中含有大量的起泡物，因此其表面活性也会受到一定程度的影响。而当温度高于30℃时，其表面活性就会受到一定程度的抑制。另外值得注意的是虽然有机硅消泡剂能够起到良好的消泡作用，但是其不适合在高温高碱性条件下使用。

2.2使用前应做好实验

在实际使用过程中，由于垃圾渗滤液的处理效果会受到多种因素的影响，因此在实际使用过程中需要对影响因素进行全面分析，并通过实验进行合理控制，确保消泡效果。同时还需要将不同种类的有机硅消泡剂进行全面对比试验，根据试验结果确定最合适的消泡用量。另外在使用过程中还需要根据不同时间对实验结果进行分析，判断试验结果是否符合要求。此外在实际应用过程中还需要对有机硅消泡剂的储存条件进行全面分析，保证其储存时间满足要求。最后还需要对实验结果进行全面分析，并根据分析结果确定最合适的有机硅消泡剂种类和用量。

3.实际应用

目前使用较多的有机硅消泡剂主要是以聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷和聚硅氧烷为主要原料，通过高温反应生成的有机硅化合物，通过物理和化学方法进行改性，从而得到的一种新的有机硅消泡剂。有机硅消泡剂具有较好的抑泡效果和优异的消泡性能，且耐高温性好、化学稳定性好、热稳定性好等特点。在垃圾渗滤液处理过程中，由于含有大量的有机污染物、重金属离子和部分无机物等物质，因此需要通过化学处理和生物处理等方法进行处理，但在这一过程中容易产生大量泡沫，导致处理效率降低。通过使用有机硅消泡剂对垃圾渗滤液中存在的泡沫进行有效抑制，能够在很大程度上提高垃圾渗滤液处理效率。同时有机硅消泡剂还能够抑制垃圾渗滤液中微生物的生长和繁殖，对垃圾渗滤液中有害物质进行去除，最终达到对垃圾渗滤液进行有效处理的目的。

结束语：
综上所述，有机硅消泡剂在垃圾渗滤液处理中的应用分析表明，有机硅消泡剂具有优异的抑泡、消泡能力，可以有效解决垃圾渗滤液处理过程中出现的泡沫问题。并且稳定性和安全性高，不会对水质造成不良影响。 此外，有机硅消泡剂还可以与其他消泡剂进行协同作用，提高消泡效果和应用效果。因此，在垃圾渗滤液处理过程中，应根据实际情况选择适合的有机硅消泡剂，并注重对其质量和性能进行严格控制和测试，以确保其应用效果和安全性。

参考文献：
[1]刘玉星,朱明娟.分析有机硅消泡剂的合成与应用[J].鞋类工艺与设计,2023,3(03):142-144.

[2]朱晓萍,池浩然,金佳惠等.有机硅消泡剂在垃圾渗滤液处理中的应用[J].有机硅材料,2021,35(06):54-57.