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偏二甲肼污水的好氧生物降解及其动力学研究

王力  
【摘要】:偏二甲肼是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料,其对水体的污染一直倍受重视。目前的偏二甲肼污水处理技术存在着能耗高、安全系数低、二次污染物种类多、毒性大和运行成本高等缺点,为此有必要寻找和开发新的偏二甲肼污水处理技术。 生物降解技术是近年来发展迅猛的一种新型污水处理技术。该方法环保无毒、效果好、能降解目前世界上几乎所有的有机物,为目前绝大部分的污水处理厂所广泛使用。本文就是利用其中一种生物降解技术—好氧活性污泥来处理偏二甲肼污水的。 经过驯化培菌60 天所得到的活性污泥对污水中CODcr的去除率达到89%,偏二甲肼去除率达到98%。培养的活性污泥颗粒大、沉积快、出水良好、生物相镜检有轮虫。在培养驯化过程中,对污水中COD 浓度、偏二甲肼浓度、溶解氧、亚硝酸盐等检测分析。结果表明,溶解氧浓度是影响污泥中微生物生长、污泥性状和出水质量的主要因素。 在好氧活性污泥降解偏二甲肼试验中,pH 值、污泥浓度、温度、搅拌速度都能影响活性污泥的降解效果。污泥的降解偏二甲肼最佳条件为pH 值7.0~7.5、污泥浓度1.6~1.28g/L、温度在25~30℃、搅拌速度在80~100r/min。 通过动力学分析,可近似认为偏二甲肼好氧生物降解为一级反应,从而求出不同浓度条件下的偏二甲肼降解方程。偏二甲肼的生物降解速率常数随着偏二甲肼浓度的增加而减小。 对偏二甲肼好氧生物降解中间产物进行了气质联用分析,可知降解后污水中主要存在偏腙、四甲基四氮烯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲胺、乙醛二甲基腙、1-甲基-1H-1,2,4-三氮唑等中间产物和未降解完的偏二甲肼,其中偏腙的浓度最高。根据中间产物,初步分析了偏二甲肼的好氧生物降解机理。 总之,该方法能有效去除污水中的偏二甲肼,且反应平缓,运行成本低,具有广泛的应用前景。


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