改性聚偏氟乙烯中空纤维膜处理压裂返排液研究

针对中空纤维膜应用于水力压裂返排液处理时存在膜污染严重、通量衰减快、影响处理效率等问 题,研究了PVDF（聚偏氟乙烯）固含量、凝固浴温度等因素对PVDF膜性能的影响,通过非溶剂致相分离法制 备PVDF中空纤维膜,并采用表面接枝技术,对PVDF中空纤维膜进行了表面亲水化改性。压裂返排液吸附实 验结果表明,表面接枝降低了PVDF的接触角,提高了膜的亲水性。将亲水性中空纤维膜用于页岩气水力压裂 返排液的过滤处理,应用结果表明其对压裂返排液中的总铁、SS、浊度、细菌去除率达到90％以上,长时间运行 后的通量保持率高,有较好的抗膜污染性。     

页岩气压裂返排液处理技术探讨

介绍了页岩气压裂返排液的主要成分及常用处理方法,探讨了国外返排液处理新技术,提出了返 排液处理发展方向。返排液处理常用技术主要有自然蒸发、冻融、过滤、臭氧氧化、化学絮凝、电絮凝、反渗透和蒸馏等,而新技术主要是各种处理工艺的组合应用,以氧化、絮凝为主。返排液处理技术的发展应朝着各种工艺复合应用,物理处理为主,化学处理为辅的方向进行,开发电絮凝和高级氧化等新技术,研制撬装处理设备,使处理工艺模块化,并对有用成分进行合理回收再利用,降低处理成本,为页岩气开发提供技术支撑。     

某油田压裂返排液的处理研究

压裂作业产生的压裂返排液对环境有极大的危害。文章针对某油田压裂返排液浓度高、难降解的特点,找到一套切实可行的“混凝—氧化”处理方案,通过实验确定最佳处理条件,最终出水的COD降到90.7 mg/L,达到DB 21/1627—2008《辽宁省污水综合排放标准》二级标准。     

压裂返排液生物处理实验研究

从油田压裂返排液中筛选出EB系列菌种,可高效降解压裂返排液中的高分子和有机污染物.考察了振荡时间、温度、接种量、菌种混合比例等对压裂返排液COD去除率的影响.结果表明:48 h振荡、25℃、10％接种量、菌种EB1和EB2按1∶1比例混合是较佳应用条件.EB复合菌种的应用范围较广,其pH值适用范围为6～9,矿化度适用范围为3000～20000 mg/L.该研究提高了压裂返排液生物处理技术规模化应用的可行性.     

中美页岩气水力压裂返排液环境影响与治理

对比分析中美页岩气水力压裂返排液,发现两者均具有产生量大、成分复杂、难生物降解、高COD、高 TSS、高TDS等特点,若压裂返排液进入到地表水及土壤中,可能造成不利影响,甚至对人类健康造成 影响。目前常用的处理压裂返排液的技术有深井回注法、处理后回用法及处理后排放法。我国页岩气水力压 裂返排液处理技术尚不成熟,部分地区仍沿用石油行业处理采出水的方法;部分页岩气田以借鉴国外压裂返排 液处理技术为主,结合自身返排液情况制定处理流程;返排液回收后重新用于水力压裂的水处理技术还不成 熟,应积极开展压裂返排液处理技术的研究。     

压裂返排液中悬浮物去除的室内研究

文章以低浓度胍胶滑溜水＋胍胶混合压裂返排液、EM30降阻剂滑溜水＋胍胶混合压裂返排液、高携砂滑溜水EM30S压裂返排液为研究对象,通过100～10 μm滤筒、20～1 μm滤膜物理过滤的室内实验研究,优选了各级过滤的滤筒精度,研究了不同类型的压裂返排液的悬浮物去除效果。结果表明：压裂返排液本身悬浮物含量越小,过滤效果越明显,为压裂返排液过滤装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

压裂返排液处理规模效应经济分析

压裂技术的副产物压裂返排液的处理处置逐渐成为页岩气开发过程中关键的环保瓶颈,面对压 裂返排液高昂的处理费用和川渝页岩气开采区复杂的地形,目前国内并未建立完整压裂返排液集中处理厂。 选择压裂返排液处理主要应用的工艺单元,通过文献查阅和数据调研,初步建立了压裂返排液处理的规模经济 模型,从经济效率的角度,对返排液集中处理规模提出了合理建议：应在现场试验中进一步验证返排液处理装 置的经济效率。     

页岩气压裂返排液处理技术探索及应用

（本刊讯）2014年12月24日,“武汉2000坐标系启用工作动员暨2014年度基础测绘成果发布会”在武汉市政府201会议室召开。会议由武汉市政府副秘书长马泽江主持,市委宣传部,市政府重点办,市发改、城乡建设、交通运输、经济和信息化委,市财政、国土规划、水务、农业、统计局,市城投公司、武汉地产集团、武汉地铁集团、市新港投集团、市园发公司等部门以及各区人民政府、开发区、风景区管委会的负责同志参加了会议。副市长张光清出席并讲话。     

微波诱导催化技术处理压裂返排液的研究

借助微波诱导催化技术,利用自主研发的高效敏化剂处理双城压裂返排液,确定微波功率、废水pH值、H2O2用量及敏化剂用量对COD去除率的影响。实验结果表明：当微波功率为600 W,敏化剂的质量浓度为25 g/L,H2O2的体积浓度为18 mL/L,废水pH值为3.5时,压裂返排液COD去除率达到最大值75％。     

页岩气压裂返排液回用处理装置应用

针对延长气田研制了一套“预处理 氧化絮凝 快速沉降 膜过滤”移动式撬装设备,介绍了设备的原理、组成、技术参数、性能特点和应用效果。现场应用结果表明,该设备处理后的水质不仅达到SY/T5329─2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》要求,而且可用于配置滑溜水和胍胶压裂液,其性能分别满足DB61/T 575─2013《压裂用滑溜水体系》和SY/T 6376—2008《压裂液通用技术条件》的技术要求。该设备既提高了水处理效果,又缩减了处理工艺流程,减小了返排液对周边环境的威胁。     

陶瓷平板膜与PVDF中空纤维膜在MBR中的应用

通过搭建MBR膜性能评价平台,开展膜组件性能评估,以新型陶瓷平板膜为主体,与国内主导型膜材料产品进行性能对比研究,监测长期运行过程中膜通量变化、在线清洗频率、膜曝气强度、离线清洗周期等参数,并对膜的抗污染性能及陶瓷平板膜的清洗方式进行了分析。结果显示,在维持定期在线反冲洗、在线化学清洗的情况下,陶瓷平板膜的离线清洗周期大于6个月,形成的膜污染主要以对NaClO溶液更为敏感的有机物污染为主,而酸性清洗剂较易洗脱的无机物污染少;较高的清洗液温度、较长的浸渍时间,均有利于膜通量的恢复。将陶瓷平板膜用于实际工程中发现,出水COD和石油类物质均能达到回用水水质标准。     

ePTFE/PP和PVDF亲水膜的化学稳定性研究

将ePTFE/PP和PVDF亲水膜分别浸泡在pH值=1、2、3的HC1溶液,pH值=11、12、13的NaOH溶液,2.0％的H2O2溶液,和0.5％、2.0％的NaC1O溶液中,于40℃的恒温箱中分别静置20、40、60 d后,通过测定清水通量和电镜扫描(SEM)观察,对两种亲水膜的化学稳定性进行了比较.与PVDF膜相比,ePTFE/PP亲水膜的化学药剂耐受性能更好(耐酸性＞耐氧化性＞耐碱性)、初始通量更高[为312.47 L/(h·m2),远大于PVDF膜的42.15 L/(h·m2》],而且保持了较好的膜片结构完整性.这可为ePTFE/PP亲水膜在油田采油废水回注与配聚中的应用,以及膜污染后的化学清洗提供化学稳定性方面的理论依据.     

膜生物反应器的中空纤维膜组件优化设计

采用水力计算方法对中空纤维膜组件进行优化设计，发现膜的几何尺寸对产水量的影响很大。由于出水的驱动力只是在中空纤维总长度很短的一部分保持高的数值，故随着长度增加，单位纤维长度出水量递减，因此在经济允许的条件下应将膜造得量短；同时纤维的粘合长度越长，出水量越低，故在膜的制造过程中，在强度允许的条件下应尽量缩短粘合段长度。选用单位面积效率作为目标函数，仅从水力学的角度矣膜组件进行了计算和优化设计，在实际工程中还应该考虑其他因素的影响。     

疏水性中空纤维微孔膜无泡曝气试验研究

利用疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜及组件开展膜无泡曝气研究.通过检测膜组件的泡点,发现一定浸没深度下静水中膜组件的泡点高于紊流状态下的,且泡点随水流速度的增大而减小.考察水力条件和曝气压力对曝气效果的影响,并与常规曝气头曝气作比较.结果表明:将气压控制在泡点以内时,充氧能力随液体循环流量的增大、气压的升高而增强;而当气压超过泡点时,供氧初期充氧能力显著,但随曝气时间的延长增幅降低.中空纤维膜的曝气性能优于曝气头的.     

中空纤维膜温湿度调节组件的实验研究

建筑室内空气的温、湿度调节是空调通风的一个重要课题,传统的加湿降温技术存在着液气夹带和能源浪费等缺点。本文介绍了一种新型室内空气温湿度调节器——中空纤维膜加湿组件,实验研究了在叉流条件下,变进口风工况和变进口水工况对其加湿降温性能的影响,并分析了其在建筑节能领域应用的可行性。另外,通过对不同工况下组件性能变化趋势的分析,揭示了中空纤维膜组件的水蒸气传递特性。     

浸入式中空纤维膜处理净水厂沉淀池排泥试验研究

首次采用浸入式中空纤维膜处理净水厂沉淀池排泥,对膜通量、过滤后水质及膜污染的清洗等问题进行了现场试验、分析和探讨。     

中空纤维膜无泡曝气氧传质性能试验研究

为探究中空纤维膜无泡曝气技术水体充氧性能,使用聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)两种材质的中空纤维膜组件,分别在曝气压强为2、4、6 kPa,曝气流量为18、36、54 L/h条件下进行清水曝气测试,并对两种中空纤维膜的氧传质系数、氧传质速率以及曝气效率等进行分析。结果表明,PTFE和PP两种中空纤维膜组件均能实现无泡曝气,且PP中空纤维膜组件的充氧效果相比PTFE组件要好;当曝气压强为4 kPa、曝气流量为36 L/h时,PTFE和PP膜组件的氧传质速率分别为0.326、0.550 g/(m^2·h)。中空纤维膜无泡曝气技术具有操作压力小、氧传质速率高等特点,充氧效果优于传统曝气。     

中空纤维膜生物反应器去除地下水中硝酸盐的效能

采用聚氯乙烯中空纤维膜生物反应器处理受硝酸盐污染的地下水,在生物膜驯化成熟后硝酸盐还原得较彻底.在进水硝酸盐浓度为10 mgN/L和HRT为37.5 min的条件下,平均反硝化速率达383.01 gN/(m<'3>·d),平均表面去除负荷达1.39 gN/(m<'2>·d).反应器运行稳定阶段的出水水质好,出水中氢气散逸所致空气中的氢气浓度低于其爆炸极限.这表明,将聚氯乙烯中空纤维膜生物反应器用于净化受硝酸盐污染的地下水具有经济和技术上的可行性.     

酸碱腐蚀对中空纤维超滤膜力学性能的影响

以4种不同材质的中空纤维超滤膜为研究对象,利用电子万能试验拉伸机深入研究盐酸和氢氧化钠对超滤膜力学性能的影响,对比超滤膜在不同酸碱条件浸泡前后断裂强力和断裂伸长率的变化,建立不同材质中空纤维超滤膜的力学性能与酸碱试剂之间的相互作用关系.结果表明,采用力学性能指标可以准确有效地评价中空纤维超滤膜耐酸碱腐蚀性能,这为膜污染酸碱清洗技术提供了理论基础.