新型絮凝剂在渤海油田返排液处理中的评价与应用

针对渤海油田生产返排液,以新型絮凝剂GT01为评价对象,开展了污染物去除和絮凝效果的室内评价实验,并对规模化处理条件下絮凝剂的最佳用量进行了优化.结果表明:新型絮凝剂除油、去浊效果显著,COD和氨氮去除率(质量浓度)可以达到90％和95％;絮凝固体沉降速度较快,凝集物无黏性,不沾水性强;使用中不须调节pH值,可减少处理过程中酸、碱药剂的使用,节约处理成本的同时避免后续废盐的大量产生;絮凝剂最佳使用量(质量浓度)为200 mg·L-1,上清通过后续处理能够达到外排水水质要求.研究表明该絮凝剂可大范围用于渤海油田生产返排液的处理,同时为其他类似返排液处理选择絮凝剂提供参考和依据.     

微波场中压裂返排液絮凝沉降实验研究

应用微波技术对油气田压裂返排液进行了絮凝沉降实验,考察了絮凝剂用量、微波处理时间和功率对返排液废水COD和含油量的去除效果。微波絮凝处理后,压裂返排液的COD去除率可达80%以上,油质量浓度降低到8 mg/L以下,脱色效果良好,除浊率可达99%以上,固体悬浮物去除率达95%左右,其平均粒度由处理前的98.97μm降低到6.12μm,且返排液的黏度降至1.25 mPa·s,微波絮凝工艺对油气田压裂液废水具有很好的处理效果。     

氧化破胶-絮凝过滤工艺降黏处理压裂返排液的研究

针对压裂返排液黏度较大、有机污染物含量高和处理难度大的特点,采用以Fenton试剂为氧化剂,聚合氯化铝为絮凝剂的氧化破胶-絮凝过滤工艺对其进行降黏处理和回收利用,并以黏度为指标,考察了Fenton试剂中H_2O_2(30%)、FeSO_4(0.5 mol·L~(-1))添加量及溶液pH、氧化破胶反应时间、絮凝剂种类和用量对降黏效果的影响。结果表明,对于100 mL黏度为16 m Pa·s的油田压裂返排液,当溶液pH为3.0,Fenton试剂中H_2O_2和FeSO_4添加量分别为0.48 mL和0.3 mL,反应时间为50 min时,氧化破胶效果最佳;氧化破胶后的溶液再经0.5 g聚合氯化铝絮凝过滤处理后,黏度可以降至1.1 m Pa·s,溶液中的大部分污染物也被除去,可以实现循环回收利用。     

多方法联合处理超高浓度润滑油污水研究

采用微生物-磁絮凝-Fenton试剂联合工艺处理含超高浓度润滑油污水,通过控制变量法确定了联合处理方法的最佳条件。结果表明:在微生物处理过程中,加入菌液进行曝气处理,最佳曝气时间为8 h,水体中化学需氧量(COD)从81350 mg·L~(-1)降至19850 mg·L~(-1),去除率为75.6%,水体中氨氮含量从136.6 mg·L~(-1)降至112.6 mg·L~(-1),去除率为17.6%。在磁絮凝过程中,磁粉、聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)的最佳投加量分别为300 mg·L~(-1),600 mg·L~(-1),10 mg·L~(-1),最佳沉降时间为25 min,水体中COD含量从19850 mg·L~(-1)降至7300 mg·L~(-1),去除率为63.2%,水体中氨氮含量从112.6 mg·L~(-1)降至54.9 mg·L~(-1),去除率为51.2%。经过磁絮凝处理之后的水体使用Fenton试剂进行处理,在pH值=3,nFe~(2+)/nH_2O_2=1:6,Fenton试剂投加量为理论投加量的3倍时,分四次投加,每次反应1.5h的处理后,水体中COD含量从7300 mg·L~(-1)降至175.2 mg·L~(-1),去除率为97.6%,氨氮含量从54.9 mg·L~(-1)降至1.1 mg·L~(-1),去除率为98.0%。最终通过微生物、磁絮凝与Fenton试剂联合处理之后的含油污水COD去除率为99.8%,氨氮去除率为99.2%,出水COD含量和氨氮含量均达到国家排放标准。     

混凝预处理油田压裂返排液试验研究

针对压裂返排液水质状况,试验采用混凝工艺预处理压裂返排液。通过单因素变量分析及正交混凝试验,以COD和浊度作为混凝效果的参照指标,试验确定了最佳的混凝工艺:絮凝剂投加量450 mg/L,助凝剂投加量5.0 mg/L,静置时间80 min。其产水浊度、COD及浊度去除率分别达到99.9%、86.5%和87.9%,且产水水质稳定。     

不同预处理法对PEM钻井废液固-液分离影响研究

固-液分离方法对钻井废液处理的工艺与设备设计具有重要的指导意义。本文对比了絮凝剂对经不同预处理的钻井废液固-液分离的影响。结果表明:单独使用FeCl_3的浓度为6250mg·L~(-1)时脱液率为53%,水相pH值为4.9;加水稀释后FeCl_3浓度为7407mg·L~(-1)时,脱液率为40%,水相pH值为3.73; HCl预处理时钻井废液起泡,添加高分子聚合物助凝剂PF-Plus而未加絮凝剂的HCl预处理钻井废液的固、液分离效果最佳,处理后水相pH值均小于1;CaCl_2/NaOH共沉淀处理后,脱液率为46%,水相pH值位于11～12之间。本文对PEM钻井废液处理的现场工艺与设备设计具有重要指导意义。     

绿色清洁滑溜水重复利用技术在瓜尔胶返排液中的应用

随着单井压裂规模的加大、压裂井次的增多,压裂返排液的重复利用需求逐渐增多。通过引入速分散、耐矿化度单体,提高降阻剂SLW-1的溶解及耐盐性能,通过加入耐温稳定剂TS-2提高瓜尔胶返排液配置的滑溜水耐温性能。当KCl和CaCl2质量分数为0%～10%时,SLW-1降阻率保持在75%。在室温条件下,SLW-1的溶解时间约为15 s;当硼离子质量浓度为0～40 mg·L~(-1)时,降阻率维持在76%以上;当过氧化物质量浓度为0～60mg·L~(-1)时,降阻率保持在76%～77%之间。SLW-1及瓜尔胶返排液分别配置的滑溜水溶解速度均为15 s,降阻率分别为76.5%、76.2%、76.0%;6 000 s-1剪切5 min,降阻率均为76%以上。SLW-1返排水配置的滑溜水在150℃时,降阻率为76.2%;瓜尔胶返排液配置的滑溜水加入耐温稳定剂TS-2后,在150℃时体系降阻率可以保持在75%;加入TS-2后的瓜尔胶返排水配置的高黏液体在120℃剪切100min,黏度保持在100 mPa·s以上。     

聚驱采油污水絮凝-气浮处理现场试验

为了保证聚驱采油污水的处理效果,开展气浮模拟实验,并进行絮凝剂和浮选剂种类、浓度的评价优选,然后开展现场试验。结果表明,相同时间内气浮处理可以将除油率和悬浮物去除率分别提高22.04%～29.50%和4.90%～10.75%。高分子絮凝剂的絮凝效果好于低分子絮凝剂,有机絮凝剂的絮凝效果好于无机絮凝剂,实验优选出质量浓度为20 mg·L~(-1)的PAFC和10 mg·L~(-1)的APAM作为絮凝剂,具有极性-非极性分子结构的浮选剂FJ,其质量浓度为30 mg·L~(-1)。结合现场气浮工艺参数和筛选出的药剂及用量,除油率和悬浮物去除率分别提高至68.14%、36.85%。     

低浓度瓜胶压裂返排液重复再利用室内研究

为实现致密砂岩气压裂用低浓度瓜胶压裂返排液的重复再利用，开展了絮凝剂优选、返排液动态除硼及处理后返排液配制压裂液性能优化研究。实验结果表明，絮凝剂PFS和CPAM的最优用量分别为1200mg·L^-1、1mg·L^-1，除硼树脂对硼的单位吸附量为8.41mg·g^-1；基液中不加pH调节剂的配液模式可适当降低除硼的要求，硼质量浓度为4.46mg·L^-1以下即可满足重复配液的要求；处理后返排液水样所配制的HPG压裂液与自来水配制的压裂液性能相当，能够完全满足现场压裂液配制及使用要求。     

氧化法处理油田压裂返排液技术研究

压裂作业技术是油气田开采过程中油气井增产增注的主要措施之一,压裂作业结束后有大量的压裂废液返排至地面,成为当前油田水体的主要污染源之一。此类污水具有黏度高、高、悬浮物高等特点,若不经过处理而直接外排,将会对周围环境造成严重污染。本研究在对压裂返排液进行了成分分析的基础上,针对其中的污染物开展了去除工艺研究,形成了"破胶氧化-中和-混凝-过滤"的处理工艺,处理后出水pH为7.4,含油量为1.0mg·L~(-1),悬浮物为4.6mg·L~(-1),黏度为1.2m Pa·s,处理后出水各项指标均达到回注标准。     

化肥工业废水处理O/A/O脱氮工艺研究

根据化肥工业废水氨氮含量高、波动大等特点,设计了初曝池-兼气池-好氧池(O/A/O)组合工艺。利用模拟废水考察了水力停留时间(HRT)、溶氧(DO)浓度、硝化液回流比和污泥回流比对除氮效果的影响。在模拟废水实验参数基础上,得出实际运行参数为:污泥回流比100%,硝化液回流比400%,缺氧池DO0.5mg·L~(-1),好氧池DO 3mg·L~(-1)。采用O/A/O组合工艺对化肥工业产生的COD在100~1 100mg·L~(-1)、氨氮在20~130mg·L~(-1)范围波动的实际废水进行处理,出水COD均值为35.5mg·L~(-1),出水氨氮均值为1mg·L~(-1),达到《综合污水排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准。该技术具有较好的推广应用价值。     

压裂返排液处理技术研究

采用筛选优化絮凝剂、调节p H、优选脱色剂等方法,使压裂返排液发生絮凝、脱色等反应,从而达到净化水质的作用。实验结果表明,在p H=7.5,PAC用量为100mg·L-1、脱色剂用量为30mg·L-1时,压裂返排液处理效果较佳,处理后水悬浮物含量为4.9mg·L-1,油含量为0.9mg·L-1,处理后水到达油田回注水一级标准,减少了压裂返排液的污染问题。     

混凝-二次氧化工艺处理压裂返排废液的研究

针对压裂返排产生的返排液COD严重超标,若不妥善处理将严重破坏环境的问题,采用混凝-二次氧化联合工艺处理压裂返排废液。通过试验对比,采用2 000 mg/L的试剂P与1 000 mg/L的试剂PA复配使用作为絮凝剂,以投加量50 mg/L、相对分子质量1 200万的试剂M为助凝剂,进行混凝处理;一次氧化采用氧化剂N,投加量为2 500 mg/L,氧化时间40 min;二次深度氧化采用Fenton试剂,通过正交试验确定p H值为3,H2O2与Fe2+投加量分别为0.2 mol/L、0.075 mol/L,氧化时间45 min。3个阶段的COD去除率分别为23.8%,41.3%,31.0%,总去除率为96.1%,废液COD由2 241 mg/L降至87.4 mg/L。     

壳聚糖的改性及应用研究

以天然物质壳聚糖和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为基本原料,通过接枝反应,得到改性壳聚糖絮凝剂(CAM),对壳聚糖接枝产物的结构、Zeta电位、pH适应性等进行了分析,并通过对啤酒厂实际生产废水的絮凝试验分析表明,当絮凝剂用量为30 mg·L~(-1)时,除浊率可达90%以上,沉降速度可达0.55 cm·s~(-1),COD去除率高于95%,絮凝效果明显优于CTS和PFS.     

页岩压裂返排液的预处理及絮凝剂的溶液结构

页岩压裂返排液因含有多种有机添加剂,其化学需氧量较高。本文研究了新型无机复合混凝剂聚硅酸铝铁（PCM）对废水的混凝效果及与其复配使用的梳型絮凝剂（4-乙烯苄基辛基酚聚氧乙烯醚）-丙烯酰胺-（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠）共聚物（PAVA）的絮凝能力,以提高页岩压裂返排液的预处理效率。结果显示,PCM在其加量0.3g/L时的浊度和COD去除率分别为96.1%和71.4%,明显高于常用的聚合氯化铝PAC的水处理性能值;PCM与5mg/L PAVA复配使用后,其用量明显降低,但处理效果更好,加量为0.2g/L时的浊度和COD去除率分别为90.0%和86.1%;PAVA的架桥絮凝能力强于常用的阴离子、阳离子高分子絮凝剂;返排液中ξ电位的绝对值越高,混凝剂的混凝效果越好。     

海州香薷离体再生技术研究

为探讨适合海州香薷的组培育苗技术,解决生产实践中海州香薷种苗供应不足的问题,选择大冶铜绿山矿区生长的野生海州香薷为试材,通过外植体选择、激素配比优化、愈伤组织诱导、不定芽分化和生根培养等步骤,建立了海州香薷的离体再生体系。结果表明,以海州香薷带芽节段为外植体,愈伤组织诱导的最适培养基为MS+0.5mg·L~(-1) 6-BA+0.5mg·L~(-1) NAA+25g·L~(-1)蔗糖+6.5g·L~(-1)琼脂+3.2mg·L~(-1) CuSO_4,愈伤组织分化不定芽的最适培养基为MS+0.5 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA+30g·L~(-1)蔗糖+7.0g·L~(-1)琼脂+3.2 mg·L~(-1)CuSO_4,在此条件下,愈伤组织诱导率最高可达98.3%,不定芽分化率最高可达100%,单个愈伤组织不定芽分化数平均达7.5个。将不定芽置于MS+0.5 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA+30g·L~(-1)蔗糖+7.0g·L~(-1)琼脂+3.2mg·L~(-1) CuSO_4上很容易生根,生根组培苗在装有铜污染土壤的培养盆中成活率可达100%。     

催化增强ClO_2氧化法处理油田压裂废液

本文采用ClO2催化氧化法处理油田压裂返排液。在ClO2加入量为15m L·L-1,浓度为20%,氧化反应时间为20min,初始废水COD为1883.7mg·L-1的条件下,COD去除率为78.1%。为了达到理想的处理效果,可向返排液中加入适当量的复合型金属催化剂进行催化氧化处理,催化剂Cu-Al、Cu-Mn、Cu-Fe投加量分别为1、0.5、0.5g·L-1,氧化处理后对应的COD值分别214.7、137.5、186.4mg·L-1,COD去除率分别为88.60%,92.70%,90.10%,高于单独使用ClO2。     

EG聚醚与助剂复配破乳剂的破乳性能

为解决陕北原油采出液现用破乳剂用量大、脱水率低、污水含油和悬浮物多、中间层厚的问题,用聚醚EG与多种助剂复配,对陕北子长和河庄坪原油进行脱水试验,并测定净化油的含盐量、含水量及污水含油量。实验结果表明:对子长原油,破乳剂总用量200 mg·L~(-1),脱水温度65℃,脱水时间6 h时,EG与R18CJL复配脱水率最高,达到98.3%,净化油含盐量0.280 7 mg·L~(-1),净化油含水量0.00 mg·L~(-1),污水含油量339.3 mg·L~(-1);对河庄坪原油,EG单剂用量为100 mg·L~(-1),脱水温度55℃,脱水时间6 h时,脱水率达98.7%,净化油含盐量0.267 4 mg·L~(-1),净化油含水量0.00 mg·L~(-1),污水含油量28.0 mg·L~(-1)。且两种原油脱水后均悬浮物少,界面齐。     

混凝-活性炭-过氧化氢组合工艺处理垃圾渗滤液研究

用混凝-活性碳-过氧化氢组合工艺处理垃圾渗滤液,探讨了不同处理技术的最佳工艺条件和处理效果.结果表明,pH为4.0、投加200 mg·L~(-1)氯化铁、慢速搅拌25 min、静置60 min时混凝效果最好;而后在室温、pH=3.0、H_2O_2(质量分数为30%)投加量为5mL·L~(-1)、活性碳与H_2O_2的质量比为1:2、反应120min时,COD去除率最好.经混凝-活性炭-H_2O_2组合工艺处理后,垃圾渗滤液中COD、UV_(254)、UV_(410)和UV_(436)的去除率分别能达到89.44%,82.13%,90.625%和91.35%,其中出水中COD为75.69 mg·L~(-1),达到GB 16889-2008中污染物的排放限值.     

琼脂包埋微藻用于处理氮磷废水的研究

利用琼脂包埋微藻制成颗粒,设计柱状光连续处理反应器,探讨反应器系统对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P的去除效果,并进行实际废水处理效果评价。实验结果表明:在HRT=24 h,曝气500 m L·min~(-1),室温条件下,系统稳定运行后对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P去除率达到97.35%、96.13%;在进行实际废水处理中,出水口流出液NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、COD平均浓度为0.82 mg·L~(-1)、0.24 mg·L~(-1)、74 mg·L~(-1),NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-1002)一级标准,COD达到二级标准。