不同排采时期煤层气采出水处理方法研究

为实现不同排采时期的煤层气采出水达标排放,跟踪分析了WP01-5D煤层气采出水中污染物含量,并提出不同排采时期的煤层气采出水处理工艺。结果表明,采出水矿化度及污染物质随排采时间延长逐渐降低,排采4个月后水质达到稳定;排采初期采出水使用"Fenton氧化-絮凝沉降-吸附过滤"处理工艺,最佳处理工艺为:Fenton氧化过程中双氧水加量140 mg/L、FeSO_4加量为30 mg/L、氧化时间不低于90 min,絮凝沉降过程中PAM加量为3 mg/L、沉降时间不低于30 min,吸附过滤过程中过滤速度不大于9 m/h。采出水水质稳定后,直接进行吸附过滤处理,过滤速度不大于9 m/h。处理后采出水均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准;提出的处理工艺采用撬装式设备,节约了煤层气采出水处理设备投资成本。     

不同排采时期煤层气采出水处理方法研究

为实现不同排采时期的煤层气采出水达标排放,跟踪分析了WP01-5D煤层气采出水中污染物含量,并提出不同排采时期的煤层气采出水处理工艺。结果表明,采出水矿化度及污染物质随排采时间延长逐渐降低,排采4个月后水质达到稳定;排采初期采出水使用"Fenton氧化-絮凝沉降-吸附过滤"处理工艺,最佳处理工艺为:Fenton氧化过程中双氧水加量140 mg/L、FeSO_4加量为30 mg/L、氧化时间不低于90 min,絮凝沉降过程中PAM加量为3 mg/L、沉降时间不低于30 min,吸附过滤过程中过滤速度不大于9 m/h。采出水水质稳定后,直接进行吸附过滤处理,过滤速度不大于9 m/h。处理后采出水均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准;提出的处理工艺采用撬装式设备,节约了煤层气采出水处理设备投资成本。     

炼油废水生化出水的COD_(Cr)与COD_(Mn)的相关性研究

研究了炼油废水生化出水的CODCr和CODMn的相关性,获得了CODCr与CODMn的一元线性回归方程。利用二者的线性关系,对轻度污染的废水和特征污染物相对稳定的水体,采用CODMn测定,既缩短了分析周期、减少二次污染、降低分析成本,又能保证分析结果的准确性,具有较强的实用性。     

电催化气浮处理强碱三元采出水的试验研究

采用电催化气浮试验装置在大庆油田某强碱三元污水处理站开展现场试验,现场考察了电催化气浮恒流量、不同电压以及恒压、不同流量下进出水的粘度及COD、油、悬浮固体浓度变化情况,同时和常规溶气气浮试验装置在同一工况下开展水质对比分析。现场试验结果表明,当电催化气浮试验装置升压至4.0 V时,降粘率大于40%,油去除率稳定在60%左右,悬浮固体去除率稳定在38%左右,COD去除率稳定在20%左右。与常规溶气气浮相比,电催化气浮油去除率提高了50%左右,悬浮固体去除率提高了18%左右,COD去除率提高了12%左右,降粘率提高了35%左右。     

双碱软化和电催化氧化处理页岩气采出水研究

针对页岩气采出水水质特点,对其进行了双碱软化和电催化氧化工艺处理研究,对比了碱一Ca(OH)₂和NaOH的软化效果,同时考察了碱二NaCO₃投加量、电催化氧化pH、电流密度、极板间距等关键参数对处理效果的影响。结果表明,NaOH的软化效果明显优于Ca(OH)₂,当pH为11.0,Na₂CO₃投加量2000 mg/L,经双碱软化处理后,COD_Cr从757.68 mg/L降至478.14 mg/L,去除率为36.89%,硬度从2400 mg/L降至110 mg/L。电催化氧化的优化参数为：pH为8、电流密度15 mA/cm²、极板间距2 cm,反应30 min,出水COD_Cr为25.16 mg/L,去除率达94.74%,反应过程电流效率和能耗分别为79.94%和15.92 kW·h/kgCOD_Cr。最终出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。     

煤层气采出水对大佛寺井区地下水水质的影响研究

随着煤层气资源的不断开采,大量高矿化度的采出水如处理不当,会对地下水层、河流以及农田造成严重的污染。本文对大佛寺井区的采出水水样和地下水的不同采样点的多个水样进行水质评价分析,研究大佛寺井区的采出水对周围水质的影响,为大佛寺井区的环境影响评价提供依据。结果表明,大佛寺井区采出水是高矿化度、高盐度的水,矿化度最高为17097.5mg·L-1,但是地下水水质的矿化度较小,多项指标满足《地下水质量标准》中的Ⅲ级及以上要求,说明开采完成后,采出水对地下水质不会产生明显的影响。     

油田采出水回用处理试验研究

采用"生物接触氧化-微滤-超滤-反渗透"作为油田采出水处理工艺,试验考察了处理工艺对降低污水石油类物质、TOC、浊度、脱盐率、粒径、悬浮物等指标的效果。结果表明,当HRT为6～8 h时,生化出水石油类物质、TOC的质量浓度分别由处理前的5～15 mg/L和45～55 mg/L下降到处理后的0.6～0.8 mg/L和18～20 mg/L;生化出水再经微滤-超滤工艺处理后,出水石油类物质的质量浓度小于0.3 mg/L,浊度小于0.15 NTU,污染指数小于3.0,悬浮物粒径D50小于1.0μm,悬浮物的质量浓度小于1.0 mg/L。超滤出水水质不仅达到SY/T 5329-2012的A1级标准,而且达到反渗透进水要求;反渗透脱盐率98%以上,可满足SY/T 0097-2000规定的给水水质条件。     

淮北矿区某井田煤层气采出水对J55碳钢的腐蚀试验研究

为评价淮北矿区某井田煤层气采出水对J55碳钢的腐蚀程度,对煤层气采出水的组成进行分析,通过电化学工作站在地层温度(30℃)下进行电化学阻抗谱和Tafel极化曲线测试,并在地层温度(30℃)和地层压力(7MPa)下进行失重法腐蚀速率测定。结果表明:淮北矿区某井田煤层气采出水呈弱碱性,Cl~-含量高,且煤层气中含有CO_2,可能造成井筒腐蚀;30℃下,淮北矿区某井田煤层气采出水对J55碳钢的腐蚀受活化控制,EIS呈单一容抗弧;淮北矿区某井田煤层气采出水对J55碳钢的腐蚀速率达到NACE中度腐蚀程度,需引起重视。     

油田采出水配制压裂液技术的探讨

随着油田开发的不断深入,采出液含水率逐年上升。考虑到经济效益和环境保护问题,对油田采出水进行处理再利用,对油田发展有着重要意义。本文从工艺角度,论证了利用油田采出水配制压裂液的可行性,并设计了一套工艺流程,使油田采出水具备配制压裂液的配制要求。从而降低了油田开发成本,缓解了集输系统循环及外输压力,为油田采出水的再利用开辟了新途径。     

煤层气非催化燃烧除氧实验研究

煤层气由于热值及浓度较低,达不到工业利用要求,工业应用中需进行浓缩。由于煤层气中含有氧,给浓缩过程带来了不安全因素,因此在浓缩前必须将氧除去。简要介绍了煤层气除氧的几种方法,并在除氧反应器装置上对煤层气非催化燃烧除氧进行了实验研究。结果发现,通过非催化燃烧法除氧,O2浓度能够降至1%以下;选用的除氧燃料须具有反应活性好、热值低的特点;除氧温度接近600℃时,CH4损失率小于5%,CH4的裂解是造成CH4损失的主要原因。     

Quasicatalytic and catalytic selective oxidation of methane to methanol over solid materials: a review on the roles of water

ABSTRACT

To date, although no commercial process for the selective oxidation of methane has been realized, various novel processes with effective solid materials operated at low temperature have been proposed. It is found that the addition of water in any processes not only influences the activity, selectivity, and stability of the solid materials but also affects the extraction efficiency of methanol from the product. Herein, the published results on the roles of water in the methanol production via the quasicatalytic and catalytic selective methane oxidation process using various solid materials in gas and liquid phases at low temperatures are critically reviewed.     

催化超临界水氧化技术研究进展

催化超临界水氧化技术是在超临界水氧化技术基础上,借鉴催化湿式氧化技术发展起来的一种高效环保的有机废弃物处理技术,可以提高有机污染物的氧化速率,降低工艺条件,拥有十分广阔的应用前景。综述了近年来催化超临界水氧化技术在处理工业污水中催化剂、反应机理、反应动力学、反应器的研究进展。提出了催化超临界水氧化技术的研究方向,以期为催化超临界水氧化技术处理难降解有机污水的发展提供参考。     

甲烷氯化物有机废水处理技术及应用

介绍了甲烷氯化物生产过程中采用过氧化氢催化氧化-絮凝法处理含氯仿、四氯化碳废水的技术。     

超临界水氧化法处理焦化废水的试验研究

对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了试验研究,分别以双氧水、重铬酸钾、高锰酸钾、次氯酸钠为氧化剂,硫酸铜为催化剂,考察了温度、停留时间对焦化废水中CODCr、氨氮的去除效果的影响。试验结果表明,废水中的CODCr、氨氮去除率随着反应温度和停留时间的增大而提高。在相同反应条件下,以双氧水为氧化剂的处理效果优于其它3种氧化剂。试验确定了最适宜工艺条件为:以双氧水为氧化剂,投加量为理论投加量的3倍,硫酸铜为催化剂,反应温度480℃,反应压力24 MPa,反应时间60 s。在此工艺条件下,废水的CODCr去除率达99.5%,氨氮降解率达90%。     

臭氧催化氧化深度处理焦化废水的试验研究

针对生化后焦化废水COD_(cr)无法达标的问题,通过中试研究了臭氧催化氧化技术深度处理焦化废水的效果,考察了臭氧投加量、反应时间、pH值、催化剂对COD_(cr)去除率的影响,确定了最佳运行参数。结果表明:连续运行68 d,当进水CODcr为140~200 mg/L,反应时间为1.5 h,臭氧投加量为80mg/(L·h)时,COD_(cr)平均去除率大于60%,出水满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的要求。运行费用仅1.30元/m~3,是强制混凝沉淀技术的1/4~1/2。工艺运行稳定、可靠,催化剂使用前后,比表面积、孔结构等均未发生明显变化,催化剂未发生失活现象。     

甲烷常压非催化部分氧化制合成气研究

考察了常压下甲烷非催化部分氧化制合成气过程中,甲烷转化率、气体产物产率以及积炭率随反应器温度、进气配比、原料气流量变化的影响。通过考察反应器温度对制备合成气过程的影响结果,分析了甲烷非催化部分氧化制合成气过程的反应机理。     

低浓度煤层气变压吸附浓缩试验研究

为研究自制碳分子筛对低浓度煤层气的浓缩性能,分别使用自制碳分子筛及活性炭为吸附剂、采用变压吸附对CH_4浓度为25%的低浓度煤层气进行提浓,考察了吸附压力、吸附时间等工艺参数对提浓效果的影响,对碳分子筛和活性炭吸附剂的提浓效果进行了比较。结果表明:随吸附压力的提高,提浓效果存在峰值,较优的吸附压力为200 k Pa;吸附时间增加,提浓效果先快速提高,吸附时间继续增加提浓效果缓慢下降,最佳吸附时间为120 s。自制碳分子筛吸附剂具有浓缩效果好、产品气浓度稳定的优势。     

三元复合驱采出水处理试验研究

针对三元复合驱采出水黏度大、污水中油珠粒径小、乳化程度高、难以分离的问题,研制了具有除油功能的除油剂D01001.通过室内试验研究了除油剂投加量、药剂强化反应的搅拌强度和搅拌时间,以及药剂反应后捕获时间对三元复合驱采出水除油效果的影响,并在此基础上开展了小型处理试验装置的现场试验研究,小型处理试验装置出水含油平均为29.27 mg/L,可以满足大庆油田过滤设备要求的进水含油量指标.     

煤层气产出水水质特征及处理技术研究进展

论述了国内外煤层气产出水的水质特征及其处理技术的研究进展。煤层气产出水具有高钠度和高矿化度的特征。反渗透法普遍运用于处理煤层气产出水,并且已投入实际工程应用,通常和纳滤或超滤联用,处理后的产出水可进行再利用。而其他处理技术如离子交换法、电容去离子法、电絮凝法、吸附法和化学法等仍处于试点研究阶段。