CuO∕Al2O3-O2降解偏二甲肼废水研究

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1、2016年第6期导弹与航天运载技术No.62016总第350期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.350文章编号：1004-7182(2016)06-0094-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20160622CuO/Al2O3-O2降解偏二甲肼废水研究汪沣，杨利敏，杨自玲，常彦龙（兰州大学化学化工学院，兰州，730000）摘要：偏二甲肼及其降解副产物有剧毒，在生产、运输和储存过程中产生的污水需要经过严格处理方可排放。使用一台微型固定床反应器，将O2作为

2、氧化剂，用CuO/Al2O3作为催化剂对偏二甲肼废水进行降解处理，通过正交实验研究了废液进料速率、O2进气速率、反应温度和催化剂上Cu负载量对偏二甲肼转化率的影响。实验结果表明：偏二甲肼转化率可以达到99.99%。关键词：液体火箭推进剂；偏二甲肼；微型固定床反应器；污水处理中图分类号：V51文献标识码：AStudyonDegradationofUDMHWastewaterwithCuO/Al2O3-O2WangFeng,YangLi-min,YangZi-ling,ChangYan-long(Chemis

3、tryandChemicalEngineering,LanzhouUniversity,Lanzhou,730000)Abstract：UDMHanditsdegradationby-productsarehighlytoxic,sothesewageproducedintheprocessofproduction,transportandstorageneedstobetreatedstrictlybeforedischarge.Inthispaper,amicrofixed-bedreactorwas

4、used,oxygenastheoxidantandCuO/Al2O3catalysttotreatwastewater.ThroughtheOrthogonalexperiment,theeffectoftherateofliquid,therateofO2,temperatureandtherateofCuloadingoncatalystontheconversionrateofUDMHisstudied.TheresultshowstheconversionrateofUDMHcanachieve

5、99.99%.Keywords:Liquidrocketpropellant;UDMH;Microfixed-bedreactor;Wastewatertreatment0引言化学法有Fenton法及光催化降解法、H2O2/O2金偏二甲肼（UnsymmetricalDimethylhydrazine，属氧化物催化氧化法、氯化法和臭氧氧化法等。詹华[1][6]UDMH）是长征系列火箭的主体燃料之一。该物质圻利用Fenton法对偏二甲肼及两种中间产物二甲[7]及其降解的副产物有剧毒，可对人体的中枢神经系统、胺

6、、偏腙的降解效果进行了研究；贾瑛等利用[2]肝脏、肾脏等造成不同程度的伤害。目前，航天发射UV-Fenton方法，以废水中UDMH和化学需氧量场的偏二甲肼废水仍然直接排放，自然降解，大量废（ChemicalOxygenDemand，COD）的去除率为检测水长期排放对水体的污染不可忽视，航天工业排放标指标，研究了5种反应体系的降解情况，探讨了中间[8]准（GB14374-93）规定水体中偏二甲肼的浓度不高于产物的变化规律；张淑娟等用微波Fenton联用技术-6[9]0.5×10。因此在生产、运输和储存过程中

7、产生的大处理偏二甲肼废水；张光友等用纳米氧化锌光催化降量UDMH废水，需要一种高效、彻底的工业处理方法。解偏二甲肼废水。文献[10]以Cu/Fe-ZSM为催化剂，目前，处理UDMH废水的方法主要有物理法、化用H2O2和O2催化氧化处理UDMH水溶液；文献[11]学法和生物法。将CuxMg1-xCr2O4/γ-Al2O3作为催化剂，用空气/H2O2催[3][12]物理法如方智等使用碳纳米管对偏二甲肼的吸化氧化UDMH。氯化法存在二次污染问题。臭氧氧[4][13]附研究；曾帆等用活性炭吸附二甲胺的研究；文献[

8、5]化法初始投资高，臭氧本身具有毒性和腐蚀性，但用NaA型沸石-羟基方钠石复合膜分离2%的UDMHUV-O3联合法处理偏二甲肼废水具有一定应用前景。[14]废水，该膜对H2O有较高的选择透过性，分离因子达生物法如曾健等用水葫芦在24℃下，净化浓2到10000，膜通量为1.05~0.2kg/（m·h）。度约10mg/L的UDMH污水，12~16天可将UDMH收稿日期：2015-11-25；修回日期：2016-02-25作者简介：