生物处理技术用于炸药废水处理

Posted 2023-01-14 硝基

篇首语：莫问天涯路几重，轻衫侧帽且从容。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了生物处理技术用于炸药废水处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

生物处理技术是利用微生物的代谢作用，在有氧或缺氧的条件下，使废水中有机污染物氧化分解，转化为稳定、无害物质的处理方法。

细菌好氧法

20世纪末科学家提出微生物可用于TNT，RDX等火炸药物质的生物降解，随后，微生物降解火炸药物质的文章相继出现。Simon筛选出菌株在45d的培养时间内降解TNT76%(8196～1997μg/L)和RDX94%(10629～679μg/L)，说明了生物法处理火炸药废水的可行性。在pH值为7，温度30℃的好氧条件下，以玉米浸泡汁(1%)作为共代谢碳源，假单胞菌KP-T10215h可将100mg/L的TNT几乎完全矿化，其中间产物为22氨基-4，62二硝基甲苯、42氨基-2，62二硝基甲苯、2，42二硝基甲苯和2，62二硝基甲苯。Jacqueline研究发现了TNT降解新途径，微生物群体以TNT作为唯一碳源和能源，通过脱除硝基，氧化芳烃环和矿化为CO2实现TNT的降解，其中间产物为32甲基-4，62二硝基邻苯二酚。

活性污泥法

利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用去除废水中的有机污染物质。BeLL等用半连续式的活性污泥系统对TNT进行处理，结果接近完全除尽;Janes等运用完全混合的活性污泥系统来处理弹药厂的生产废水，也取得了较好效果。

氧化塘法

废水在氧化塘中停留时间较长，通过异养微生物和藻类的活动使污水净化。氧化塘中起主要降解作用的是好氧菌，氧化塘中的活性污泥可以降解TNT废水直至矿化。氧化塘具有基建费用和运行费小，维护简便的优点，且对水量、水质变动和毒物冲击有缓冲能力，缺点是占地面积大。

堆肥法

利用静置生化法处理铵梯炸药生产废水，将废水和粪便在生化池内静置处理，在不搅拌、不曝气又隔绝空气的条件下，利用粪便中的微生物作用，使废水中TNT转化。Cupta等利用家禽粪便渗滤液处理DNT废水(10～50mg/L)，2d后完全生物降解并未检测到任何中间产物。堆肥法处理后仍有轻微毒性和诱变性，而且堆肥法需要消耗大量的麦秆及草类，污染物处理量较少。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

白腐真菌法

20世纪90年代国外用白腐菌降解TNT取得了较大的进展。唐婉莹等比较全面地研究了白腐菌处理TNT废水的机理，初始质量浓度为83mg/L的TNT溶液，白腐菌降解后可降到119mg/L，其中的TNT大多数是在3d内完全降解的，在5d内TNT废水的质量浓度一直降到零，其效果远优于活性污泥法(5d内降解率为60%左右)。这是由白腐真菌独特的降解机理以及降解反应的高度非特异性导致的。

生物流化床法

美国军工研究发展中心用颗粒活性炭(GAC)厌氧流化床反应器处理粉红水(pinkwater)，乙醇作为厌氧菌的电子受体促使TNT向TAT(三氨基甲苯)的转化，直到降解为链烃物质。Lendenmann等报道用流化床生物膜反应器在好氧条件下同时处理2，42二硝基甲苯和2，62二硝基甲苯，去除率分别达到98%和94%。

膜生物法

郭新超采用水解酸化+好氧膜生物工艺对弹药销毁废水中TNT进行降解实验研究。结果表明，共代谢外加碳源对TNT的生物降解影响显著，温度对TNT的降解也有较大影响。中试规模的膜生物反应器(MBR)用于RDX碱性水解产物(COD为357mg/L)的处理研究，MBR系统由生物反应器和陶瓷超滤膜组成，能有效去除总有机碳80%～90%。

厌氧法

厌氧生物处理技术已广泛应用于火炸药废水处理过程中。肖湘竹以固定化厌氧污泥小球为填料，采用上流式厌氧污泥床，处理TNT生产废水，发现处理效果明显高于悬浮厌氧污泥法。艾翠玲通过实验发现，含RDX的火炸药废水适宜于厌氧生物降解，按照厌氧废水处理中碳、氮、磷比投加适量氮源和磷源，RDX废水6d后去除率为9414%。早在20世纪80年代，McCormick等就提出了RDX的厌氧生物降解途径，主要由硝基的还原，环的破裂和中间产物的生物降解等一系列连续反应组成。Adrian等在产甲烷菌环境下，通过添加还原性辅酶物，如乙醇，研究了RDX的降解机制，并分析了不同的辅酶物在不同条件下对RDX降解效率的影响。随后，Hawari指出RDX通过酶水解分裂为二羟基特屈尔和次甲基二硝胺(MDNA)，进一步被降解为甲醛、乙醇，蚁酸和N2O。醋酸杆菌(Acetobacterium)以H2作为唯一电子受体降解RDX、HMX，通过投加乙醇和丙二醇产生H2促进RDX、HMX的厌氧可生化性，乙醇(5mmol)20d内分解为H2、乙酸和甲烷;丙二醇(5mmol)15d内分解为H2、丙酸、乙酸作为最终产物。