含油污泥固化技术

含油污泥是石油企业开发过程中产生的重要污染之一,结合试验室已有的试验设备和手段,对某含油污泥样本进行固化试验研究。固化处理是通过物理化学方法将含油污泥固化或包容在惰性固化基材中的一种无害化处理过程,能较大程度地减少含油污泥中有害离子和有机物对土壤的侵蚀和沥滤。理想的固化产物应该具有良好的机械性能、抗浸透、抗浸出、抗干湿等特性。待选的固化剂有很多种,     

含油污泥的固化实验研究

在注水开发中产生了大量含油污泥,以水泥作为固化剂对中原油田文一污的含油污泥进行了固化处理.通过对固化物的抗压强度,固化物浸出液的COD、含油量及有毒元素含量的测定,评价了固化物的环境安全性能.结果表明:当固化块中水泥与污泥的质量比为2.0∶1.0 时,抗压强度可以达到16 MPa,当质量比为0.972时,在50 ℃,12 h后,其浸出液的COD低于150 mg/L;质量比在1.0∶1.0~1.8∶1.0范围内,在25 ℃,120 h后,固化块浸出液的污油浓度低于5 mg/L,毒性元素含量符合GB 5085.3-1996的要求.     

可固化含油污泥调堵剂试验研究

为解决裂缝性和大孔道等高渗地层的调堵技术难题,研究了新型的含油污泥调堵剂.通过在含油污泥中加入微细活性矿物AK、增强剂AX和稳定剂BT,使含油污泥中的砂泥组分和油质沥青组分充分乳化分散,增强含油污泥调堵剂的活性,实现含油污泥调堵剂的可固化性能和浆体施工性能的优化.通过试验研究,优选出高浓度和低浓度的含油污泥调堵剂最佳配方.评价试验表明,研究的新型含油污泥调堵剂,具有浆体稳定性好,析水小,抗窜强度高,流动性好和触变性强的特点,能够保证现场的顺利施工,具有一定的现场运用价值.     

河南油田含油污泥焚烧和资源化利用

针对河南油田含油污泥的情况,采用沉淀、收油、固化、添加助燃剂等处理方法,利用河南油田现有的燃煤锅炉对其进行焚烧.使用该方法能以较低的成本对含油污泥进行资源化利用,降低燃煤锅炉成本,实现含油污泥的无害化处理,解决环境污染问题.燃烧烟气检测结果表明:与煤单独燃烧时相比,处理后的含油污泥与煤共同燃烧SO2的质量浓度从410mg/m3左右降为88mg/m3左右,氮氧化物的质量浓度从62.5410mg/m3左右下降为21.1410mg/m3左右,烟尘质量浓度从45mg/m3左右上升到126mg/m3左右,但都能满足环保要求.燃烧后固体废弃物的浸出液检测结果表明:COD、硫化物、石油类都达到国家二类排放标准.节约燃煤15%～17%.     

油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性

采用热重红外联用技术对油页岩干馏过程中产生的两种固体废弃物油页岩干馏残渣和含油污泥进行混烧实验,通过分析燃烧特性曲线、燃烧特性参数、混烧协同作用、样品中各组分的燃烧特性、混烧动力学参数及气体产物的析出特性,对两种固体废弃物的混烧特性进行了研究。结果表明,油页岩干馏残渣和含油污泥的混烧过程可分为三个阶段。含油污泥的掺入改善了干馏残渣的燃烧状况。干馏残渣与含油污泥的混烧协同作用主要发生在第一阶段和第二阶段。干馏残渣和含油污泥在不同燃烧条件下会出现相互促进或相互抑制的现象。高斯分峰拟合结果表明,混烧过程可分为五个燃烧子反应。基于高斯分峰拟合的Coats-Redfern法计算结果表明,各样品以及各样品中各组分的活化能均不同。含油污泥比例的变化对5个燃烧子反应的影响不同。Friedman法计算结果表明,三个混烧阶段的活化能分别处于50～150、150～200、250～350 k J/mol内。含油污泥促进了干馏残渣的前期和中期的燃烧,但没有改善其后期的燃烧。红外技术分析结果表明,各样品的气体析出规律一致。CO与CO_2排放量的相对值与含油污泥比例不成正比,表明高含油污泥比例不利于充分燃烧。     

含油污泥气化特性

针对含油污泥处理方式中存在处理不彻底、资源浪费等缺点,开展含油污泥气化试验研究。在实现废弃物减量化处理的同时回收H₂、CO等CH₄等可燃气,试验采用水蒸气作为气化剂,在水平管式炉上研究气化温度为600、700、800和900℃,水蒸气与含油污泥质量比(r_HO)为0.1、0.3和0.5时含油污泥气化反应特性和产物性质。结果表明：气化温度和r_HO提高有利于含油污泥气化产氢;当气化温度900℃、r_HO为0.3时,8 g含油污泥的产氢量最高达到388.02 mL/min,在产生气体中占比达76%。     

污泥固化的试验研究

为研究一种经济有效的途径将污泥单独填埋，以石灰、土和粉煤灰为固化材料，研究了不同配合比下固化污泥的工程性质．通过渗透性试验和强度试验，发现采用适当的配合比，渗透性有很大提高，固化污泥的强度随着时间的推移而增长，可以满足填埋的要求；采用冷冻干燥技术和扫描电镜研究了固化污泥的微观结构，发现固化后污泥的密实性有较大提高，这是其强度提高的一个重要原因；应用分彤几何的理论，对由扫描电镜获取的固化污泥微观结构图像进行了定量分析，结果表明分形雏数和强度之间有较强的正相关性。     

含油污泥与煤共热解特性的研究

采用热重分析方法分别对含油污泥、煤及其混合试样在氩气气氛下的热解特性进行了实验研究.分析了含油污泥、煤及其混合燃料的热解机理,通过对实验数据进行处理计算,确定了其表观活化能、频率因子和质量平均活化能等反应动力学参数.实验结果表明:含油污泥与煤的热解过程分为4个阶段,各阶段的热解反应十分复杂;在混合试样的热解过程中,含油污泥与煤在200～700℃基本保持各自的热解特性,在700℃以上发生热解的协同作用,含油污泥-煤混合燃料热解温度范围增大;各试样热解反应表观活化能计算结果与上述结论吻合;混合试样的质量平均活化能比含油污泥和煤单一组分的都低,含油污泥与煤的混合热解在一定程度上形成了2种组分的互补和促进,获得了一种热解性能更好的燃料.     

固化/稳定化污泥填埋气产生规律研究

固化/稳定化技术是污泥填埋处置常用的预处理手段,固化后的污泥进行填埋也会产生填埋气,产气规律是指导填埋气收集处理系统设计的重要依据。通过室内产气实验,对不同固化材料添加量以及不同类型固化材料处理后的固化污泥产气规律进行了研究。研究结果表明:随着固化材料添加量的增加,产气总量逐渐减小,固化材料在低添加量条件下产气过程分为抑制、加速和快速衰减三个阶段,固化材料较高添加量条件下其产气过程为快速下降和稳定衰减两个阶段。固化材料对产气的影响各不相同:膨润土对产气过程基本没有影响;生石灰对产气的抑制作用大于水泥的作用。     

填埋场改性污泥防渗层渗透与变形特性

为了研究水泥、煤矸石、黏土、纤维对污泥进行改性固化的规律,评价其作为填埋场衬垫防渗材料的可行性,通过干缩开裂实验,观察固化污泥的失水、体积收缩、开裂情况。采用低温氮气吸附试验,检测固化污泥试样的孔隙结构与比表面积。采用环境岩土柔性壁渗透试验,检测固化污泥的渗透系数。采用三轴剪切试验仪,检测固化污泥的抗剪强度。通过试验发现:污泥固化体的含水率变化范围为22.08%~150.48%;且随着含水率的降低,开裂因子逐渐增大。随着污泥固化体的体积收缩率增大,开裂因子总体呈增大趋势。污泥固化体的孔径曲线呈"M"型,双肩峰集中出现在3~5 nm和7~8.5 nm区间段。随着时间的增加,污泥固化体的渗透系数呈下降趋势,且存在较明显的波动,试验结束时分布在4.49×10~(-8)~5.32×10~(-8)cm/s。污泥固化体的污泥与水泥、煤矸石等固化材料的掺入量较为适宜时,生成的水化产物多,黏聚力较大,内摩擦角相应较小,抗剪能力较强。     

镁离子对厌氧污泥产气活性的影响

厌氧污泥的产气活性是厌氧废水处理中的一个重要指标。本文通过实验证明了镁离子对厌氧污泥的产气活性有较大影响 ,(3～ 10 ) mmol/ L的浓度能够促进厌氧污泥产气 ,浓度过低或浓度过高都会抑制污泥产气。本文还提出了镁离子影响污泥产气活性的可能机制。     

炼油厂剩余污泥中温厌氧消化处理试验研究

针对中国石油锦州石化公司污水处理厂的剩余污泥采取动态半连续流中温厌氧消化试验,进行污泥减量化及资源化的中试研究。对系统进行每天定量投配生污泥,考察不同停留时间污泥系统中pH值、VFA、碱度、固相及液相COD的参数变化情况以及COD、VSS的降解情况。结果表明：锦州石化公司剩余活性污泥有较好的消化性能,消化周期为20～25d,COD去除率为70.3%,VSS去除率为55.6%,1kgCOD产气量为0.33m3。污泥混合物实现了剩余污泥的减量化与资源化。     

含硫化氢天然气井井喷事故后果数值模拟

 井喷事故后果严重,特别是当井喷物质中含有H2S等有毒气体时,会造成重大的人员伤亡和财产损失,研究含H2S天然气井喷气体的扩散蔓延规律具有重要的应用价值。本文建立了含H2S天然气井井喷事故模型,对含H2S天然气井喷事故进行了数值模拟计算,模拟得到含H2S天然气井喷事故中,井喷气体的速度及浓度场的分布情况。数值模拟结果表明井喷气体符合气体射流规律,并可以数值模拟结果为依据进行井喷事故发生后危险区域的划分。     

高硫天然气净化处理技术的集成开发与工业应用

针对高含硫天然气具有易燃、易爆、易腐蚀、易泄漏等特性,充分考虑了四川当地的自然条件,从净化处理的工艺过程入手,分析与比较了工艺路线、能源利用与节能以及安全环保措施等,确立了高含硫天然气净化处理的技术集成与工程化实施方案,该方案得到了成功的工业应用。     

硫在天然气中的溶解度实验研究

通过对天然气中硫溶解度的室内实验模拟,发现温度、压力和气体组成是影响硫在天然气中的溶解度主要因素。随着温度和压力的升高,硫的溶解度增大;同时气体中硫化氢以及重质组分的含量也是影响其溶解度大小的组分因素中最重要的两个因素,前者的作用说明了硫在天然气中的化学溶解的存在,而后者仿佛就是硫的天然物理溶剂,重质组分含量越高硫的溶解度越大,且随着组分中碳原子数的增加而增大。因此,硫在天然气中的溶解机理既包括化学溶解也包括物理溶解,是二者的有机结合。这对认识和防止高含硫气藏在开发过程中在地层发生硫沉积,合理高效地开发该类气藏提供了参考。     

元坝集输系统酸性天然气水合物形成规律研究

含硫天然气在集输过程中较不含硫天然气更易出现水合物,水合物的出现将严重影响天然气正常集输,因此水合物形成条件是集输系统方案设计及工艺参数确定的基础信息。本文针对元坝酸性气藏气样组份,通过室内模拟实验,开展了不同气质组分下的水合物形成条件实验,定量化的确定了元坝的水合物形成温度和压力,测定了不同甲醇加量下水合物形成条件变化情况,掌握了元坝酸性天然气水合物形成规律,将为元坝气田酸性集输管网的建设提供基础数据支撑。     

高含硫气田采出水生化处理的微生物构效关系

为了探究高盐、高CODcr （重铬酸盐法化学需氧量）、高氨氮采出水生化处理的关键功能菌群及代谢机理,本研究在生产规模缺氧/好氧池-膜生物反应池（anoxic / oxic pond - membrane bioreactor,A/O-MBR）,使用Illumina Miseq高通量测序和实时荧光定量多聚核苷酸链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR）方法,检测了细菌、氨氧化细菌（ammonia oxidizing bacteria,AOB）和氨氧化古菌（ammonia oxidizing archaea,AOA）的组成和含量。A/O-MBR 出水分析结果显示CODcr平均211 mg/L,去除率72.7%;氨氮分为低/高去除率（LS/HS）两个阶段,去除率分别为5.7%和70.8%。氨氮全部氧化为亚硝酸根;但亚硝酸根没有进一步转化为硝酸根,而是部分通过反硝化转化为氮气。细菌组成揭示关键功能菌群：涉及CODcr去除的主要有林杆菌（Limnobacter）、陶厄氏菌（Thauera）、伯克氏菌（Burkholderia）、水微菌（Aquamicrobium）、藤黄单胞菌（Luteimonas）、砂单胞菌 （Arenimonas）,涉及反硝化的主要有斯塔普氏菌（Stappia）、生丝微菌（Hyphomicrobium）和噬甲基菌 （Methylophaga）。AOB优势菌是亚硝化单胞菌 （Nitrosomonas）,占比高达96.6%。AOA主要有亚硝化球菌（Nitrososphaera）、亚硝化短小杆菌 （Nitrosopumilus）和Nitrosocosmicus,均率属于奇古菌门（Thaumarchaeota）。LS和HS样品细菌含量范围2.83×10^9～4.01×10^9 拷贝/g污泥,细菌丰富是高效生化处理的基础;AOB含量分别是7.27×10^7～8.47×10^7 拷贝/g污泥和6.79×10^8～17.2×10^8 拷贝/g污泥,差异显著,是氨氮去除率差异的决定因素;AOA含量范围4.06×10^4～8.88×10^4 拷贝/g污泥,均极低,揭示其不是氨氮去除的关键菌群。这些发现可为提高含硫气田高含盐采出水处理效率和稳定性奠定基础。     

污泥-生活垃圾混合填埋体降解产气过程

通过室内实验研究了不同污泥添加量条件下污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程,并建立了污泥-生活垃圾降解产气过程的动力学模型。研究结果表明,污泥-生活垃圾混合填埋体的产气过程分为三个阶段,即调整阶段、加速阶段和衰减阶段;随着污泥添加量的增加,累计产气量逐渐增大,但是当污泥添加量超过30%后,累计产气量逐渐减少;添加污泥后,产气过程的产甲烷阶段明显提前,并且降解产气中CH₄体积分数提高,缩短了填埋场达到稳定所需的时间;但是污泥对混合填埋体的降解速率的促进作用存在一定的范围,本实验中,污泥添加量为30%的混合填埋体的降解速率最快。     

酸性气田产水气井产能计算方法

普光气田主体为带边底水的酸性气藏,在开发过程中,凝析水的析出和边底水的侵入将影响气井产能,另一方面,天然气中的酸性气体对气井产能计算有一定影响,因此,准确确定产水气井产能显得尤其重要。鉴于没有实用的方法计算酸性气田产水气井产能,在修正高含硫气体基本物性参数的基础上,从无水气井产能方程出发,利用气水相对渗透率曲线、气井产水率、生产水气比的关系,修正表皮系数,从而计算出酸性气田产水气井的产能。该方法不仅能够快速地对气井产水后的产能进行计算分析,还能够预测未来不同生产水气比时气井产能的变化。实例证明,方法能够准确评价酸性气田产水气井产能。     

“灵芝酸奶”的开发研究

报道“灵芝酸奶”的生产工艺.在传统的酸奶中添加灵芝提取液进行乳酸菌发酵,除具有酸奶的营养和口感外,还具有灵芝的预防保健作用.