生化法处理炸药废水研究进展

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1、生化法处理炸药废水研究进展论文作者：周军1郭新超1金奇庭1黄永勤2摘要：炸药工业由于所排生产废水中含地恩梯（DNT）、黑索今（RDX）等多种剧毒物质，污染物量虽不多，但若不采取适当措施可造成严重的局部环境污染。采用吸附法、化学氧化、混凝沉淀、萃取、蒸发—焚烧等物化法处理，存在工艺流程较复杂、处理费用高等缺点，广泛应用受到限制。炸药销毁废水成分更复杂，处理难度更大，其处理刚提上日程，有关研究进行得很少。针对于此，生化法处理炸药废水很具开发潜力。值得注意的是，这些污染物绝大部分含硝基，一般认为难以生物降解甚至不可生物降解，这对生化法处理此类废水

2、提出了严峻挑战。关键词：生化法炸药废水　　炸药工业由于所排生产废水中含地恩梯（DNT）、黑索今（RDX）等多种剧毒物质，污染物量虽不多，但若不采取适当措施可造成严重的局部环境污染。TNT工业水污染物一级排放标准规定，当水体稀释倍数≥10，总硝基化合物（以2,4-DNT和α-TNT计）容许排放浓度为5.0mg/L；当稀释倍数＜10，容许排放浓度仅为0.5mg/L。黑索今废水一级排放标准规定，黑索今浓度≤1.50mg/L。采用吸附法、化学氧化、混凝沉淀、萃取、蒸发—焚烧等物化法处理，存在工艺流程较复杂、处理费用高等缺点，广泛应用受到限制。炸药销

3、毁废水成分更复杂，处理难度更大，其处理刚提上日程，有关研究进行得很少。针对于此，生化法处理炸药废水很具开发潜力。值得注意的是，这些污染物绝大部分含硝基，一般认为难以生物降解甚至不可生物降解，这对生化法处理此类废水提出了严峻挑战。　　1废水成分　　目前世界上最主要的三种炸药是TNT（2,4,6-三硝基甲苯）、RDX（1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环己烷，又称环三亚甲基三硝胺，黑索今）、HMX（1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷，又称环四亚甲基四硝胺，奥克托今），其中以TNT产量最高。因此，炸药生产废水中的主要污染物是

4、TNT、RDX、HMX以及制造TNT的中间产物(如SEX、TAX)，另外可能含有部分原料：如NC（硝化纤维素）、NG（硝化甘油）、NGu（硝基胍）。　　由于产量关系，TNT废水被研究得最充分。按所含污染物特征，可分为黄水、红水、粉红水和冷凝水。黄水呈酸性，其中含多种有机物，95%为TNT，其余为DNT、三硝基苯甲酸、二硝基甲酚以及一些未知物。红水中的有机物主要是α-TNT和二硝基甲苯磺酸钠。粉红水中的有机物主要是α-TNT。冷凝水的主要成分是二硝基甲苯和氨基二硝基甲苯的各种异构体。　　2研究现状　　生化法处理炸药废水的实践与研究有许多成功的

5、经验，目前研究主要集中在以下4个方面。　　2.1处理新工艺　　厌氧生物处理技术在炸药废水中得到较广泛的应用。Razoflores［1］等人已证明厌氧颗粒污泥对氮取代的芳香化合物有很强的降解能力。Kyung［2］等人采用了上流式厌氧填料床处理含RDX（黑索今）、HMX（奥克托今）的废水，预处理过程是用碱水解RDX和HMX，生成乙酸盐、甲酸盐、甲醛和亚硝酸盐。厌氧填料床进水HCOO-为49.9mg/L，HCHO为35.6mg/L，CH3COO-为6.5mg/L，TOC为100.2mg/L，NO2--N为98.7mg/L，停留时间3h，出水HCO

6、O-为7.5mg/L，HCHO为0.3mg/L，CHCOO-为0.0mg/L，TOC为12.3mg/L，NO2--N为0mg/L，去除率大部分超过90%，表明RDX水解后再进行生物处理效果良好。试验证明系统按一定的C/N比值去除污染物，N（NO2--N）∶C(CH3COO-)∶C(HCHO)∶C(HCOO-)=1∶0.07∶0.36∶0.50，NO2--N的去除速率高达170mg/(L·d)。　　Thomas［3、4］发明了一种现场降解炸药废水的生物处理装置，它包括微生物储槽和反应室两部分。生物处理时,废水和储槽中的微生物通过不同的管路流

7、入反应室进行反应，原水浓度TNT为40.6mg/L。好氧条件下运行3d后出水TNT为5.32mg/L，5周后TNT为0.62mg/L，厌氧条件下运行3d后TNT为0.31mg/L，5周后TNT为0。　　Balaso等人研究了延时曝气、SBR对BallPog/L。另外实验性的活性污泥法、生物转盘对炸药废水也有较好的处理效果，活性污泥法30个月半连续性试验表明，系统运行稳定，COD去除率保持在95%以上；生物转盘的最大水力负荷为64.5m3/(m2·d)，COD的去除率80%～90%，BOD5的去除率接近100%。Jackson等人报道了使用悬

8、浮植物细胞去除TNT的专利［5］。　　对受炸药污染土壤的处理，最终还是将污染物转移到溶液中进行反应。Boopathy等人吸收了厌氧消化和好氧生物处理技术的优点，设计了可在好氧和厌