肼类tuijinji作为我国运载火箭常用的液体tuijinji,随着我国航天事业的蓬勃发展,其用量大幅提升。tuijinji废水主要在tuijinji的生产和使用过程中产生,这类废水不仅水量大,毒性强,其中,偏二甲肼(UDMH)具有代表性,这是因为其属于剧毒物质,成分复杂,在氧化分解过程中会产生几十种中间产物,包括强致癌物亚硝基二jiaan,处理难度高,此类肼类tuijinji废水排放之前必须进行合理有效处理。
偏二甲肼废水处理方法中臭氧氧化技术为常用,这是因为臭氧一方面可直接攻击偏二甲肼,实现快速降解;另一方面可转化为以羟基自由基(·OH)为主的活性氧自由基,此自由基活性更高且对有机物无选择性,可将有机物彻底去除。但在实际应用中发现,广泛采用的鼓泡式或射流式曝气方式,臭氧的利用率只有45%~65%,直接影响处理效率,额外的臭氧尾气处理装置,增加处理成本。如何提升臭氧利用率,成为提升偏二甲肼废水处理效率的关键。
微纳气泡是一种微纳米级的气泡,由于气泡微小,其表现的特性与大气泡完全不同。例如:受表面张力的影响,气泡不仅上升过程直径减小,在水中湮灭,上升速度慢,水中停留时间长,这些特性有利于提升气体在溶液中的传质效率。M.TAKAHASHI等研究发现,微纳气泡气液界面会聚集离子,在气泡破裂时产生一定量的·OH,利于水处理的进行。臭氧与微纳气泡方式结合是一种新式的水处理技术,在多个水处理领域得到应用,但目前还未在偏二甲肼废水处理中应用。
笔者以臭氧微纳气泡为研究对象,从运行压力、停留时间、臭氧利用率等方面研究臭氧微纳气泡与传统大气泡区别,将臭氧微纳气泡技术用于偏二甲肼废水处理,通过降解率、COD和氨氮去除率等进行处理效率评价,并系统探究紫外、H2O2和臭氧催化剂等耦合方式对臭氧微纳气泡技术的强化措施,后,对各工艺的能耗进行评价。