论文题目: 偏二甲肼污水的好氧生物降解及其动力学研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 物理化学
作者: 王力
导师: 谭世语
关键词: 偏二甲肼,污水,好氧生物降解,活性污泥,动力学,机理
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 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。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 前言
1.1 概述
1.1.1 偏二甲肼的物理性质及用途
1.1.2 偏二甲肼污水的来源
1.1.3 偏二甲肼的毒性和危害
1.2 偏二甲肼污水的处理技术现状与发展趋势
1.2.1 化学处理法
1.2.2 光催化氧化方法
1.2.3 物理化学处理方法
1.2.4 偏二甲肼污水的新型处理技术
1.2.5 多种污水处理方法的联合使用
1.3 色谱分析的样品预处理方法
1.3.1 样品预处理的概念
1.3.2 样品预处理的必要性和重要性
1.3.3 样品预处理的分类
1.4 本课题研究的前景和意义
2 偏二甲肼的降解原理
2.1 偏二甲肼在污水中的自然降解
2.2 偏二甲肼在污水中的生物降解
2.2.1 偏二甲肼在污水中的难生物降解性
2.2.2 偏二甲肼能被好氧生物降解的作用原理
2.2.3 偏二甲肼的好氧生物降解试验
3 实验方法和内容
3.1 仪器及试剂
3.1.1 试剂
3.1.2 仪器
3.2 好氧活性污泥的培养和驯化
3.2.1 好氧活性污泥的培养和驯化方法
3.2.2 好氧活性污泥培养、驯化过程中的主要监测指标
3.2.3 好氧活性污泥培养、驯化过程中的生物相观察
3.2.4 好氧活性污泥的污泥特性检测
3.3 好氧活性污泥降解偏二甲肼污水的影响因素
3.3.1 pH 影响
3.3.2 污泥浓度影响
3.3.3 温度影响
3.3.4 搅拌速度影响
3.4 好氧活性污泥降解偏二甲肼污水的动力学试验
3.5 降解过程中的气质联用定性分析
3.5.1 污水的固相微萃取
3.5.2 GC/MS 分析
4 结果与讨论
4.1 好氧活性污泥培养、驯化过程中的影响因素讨论
4.1.1 好氧活性污泥培养驯化过程中对监测指标的讨论
4.1.2 好氧活性污泥培养驯化过程中生物相变化的讨论
4.1.3 污泥特性的变化规律
4.1.4 污泥中的微生物生长规律
4.2 偏二甲肼污水的最佳降解条件
4.2.1 pH 的影响
4.2.2 污泥浓度的影响
4.2.3 温度的影响
4.2.4 搅拌速度的影响
4.3 偏二甲肼的降解动力学分析
4.3.1 试验结果
4.3.2 微生物降解动力学模型
4.3.3 生物降解速率方程的反应级数
4.3.4 不同初始浓度下的偏二甲肼降解动力学方程的建立
4.3.5 偏二甲肼好氧生物降解动力学方程的讨论
4.4 偏二甲肼降解的机理推导
4.4.1 偏二甲肼不同降解时间的色谱分析
4.4.2 偏二甲肼降解的中间产物质谱图分析
4.4.3 偏二甲肼生物降解各中间产物的质谱裂解规律
4.4.4 偏二甲肼活性污泥生物降解机理的推导
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在硕士学位期间发表论文和获奖目录
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2005-11-07
参考文献
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