芬顿氧化-混凝深度处理二级出水试验研究

为了解决污水处理厂二级出水中有机物、总磷(TP)等污染物的超标问题,采用芬顿氧化-混凝工艺对污水进行深度处理,通过正交试验和单因素试验探讨了该工艺对污水的处理效果。研究表明:在芬顿氧化反应时间为40min,初始pH值为6.0,FeSO_4·7H_2O和H_2O_2投加量(质量浓度)分别为600mg/L和850mg/L,且混凝反应pH值为8.0,阴离子聚丙烯酰胺(APAM)投加量(质量浓度)为3.0mg/L的最优反应条件下,出水化学需氧量(COD)、色度和TP的去除率分别为97.5%,96.7%和99.2%,且均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。该工艺作为污水深度处理技术,可广泛应用于城镇污水处理厂对难降解污染物的深度处理。     

涩北气田整体治水思路探讨

涩北气田储层多而薄,气水关系复杂。近年来,气田出水加剧,水气比迅速蹿升,主力气层边水入侵十分严
重,且水线推进极不均匀,导致部分气层内部被水分割,气田采收率面临重大影响。另外,由于气田出水,造成了气井
的产能和产量大幅度下降,还加剧了气田的出砂,稳产形势十分严峻,仅靠对单井的排水采气工艺和堵水治理措施,已
不能有效解决涩北气田面临的出水问题。从分析涩北气田整体治水的必要性、地质条件可行性出发,探讨了涩北气田
整体治水的可行性,提出了“内控外排、高控低排、整单结合、排堵结合、水砂同治”的整体治水思路,其目的是结合气
藏地质描述、气藏工程、排水采气、堵水等技术手段,从气田层面进行调整,使得边水均匀推进,有效阻止边水突进对
气田内部区域的进一步伤害,最大限度解决气田产水问题,保障气田的连续、稳定开发。整体治水方案在气田部分层
系进行了先导试验,效果良好。     

光电产业园区污水处理厂重金属分布特征分析

对南方某光电产业园区污水处理厂进水、出水、污泥中重金属污染物(Cu²⁺,Cr²⁺,Ni²⁺)排放质量浓度和分布特征进行分析和讨论,并提出光电工业园区污水处理厂污泥处置方式的建议.结果表明:光电产业园区的发展状况和污染物排放之间具有正相关性;工业区污水处理厂生物处理工艺对铜离子具有较好的吸附效果,但是对镍离子的吸附效果较差;工业区应加强对含镍废水的管理.     

絮凝-芬顿氧化法处理制药污水的研究

医药污水COD值高且负荷变化大,含有微生物难降解的成分,是一种难处理的有机污水.经常规工艺处理后,出水有时仍难达标.采用絮凝-芬顿试剂氧化组合工艺法对出水进行处理,通过测定污水的COD变化以评价处理的效果.考察了常温常压下聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等絮凝剂对出水预处理的效果,芬顿试剂配比、投加量、pH值等因素对制药污水处理效果的影响,初步发现了其絮凝、氧化规律.经试验确定的最佳工艺条件为:聚合氯化铝量为0.8 mg/L,聚丙烯酰胺的量为6 μg/L,H2O2/Fe2+物质的量的比为3.5∶ 1,FeSO4 *7H2O投加量为1.62 mmol/L,pH=3.0时.处理后COD值从834.4 mg/L降至149.8 mg/L,总去除率可达82.04%.与直接用芬顿试剂氧化相比,絮凝-氧化法具有相同的处理效果,但大大减少了芬顿试剂的使用量,成本节省很多,显示出较大的应用前景.     

TiO2-SiO2复合气凝胶的常压干燥制备及光催化降解含油污水活性

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为原料,利用溶胶凝胶工艺制备出不同硅含量的TiO₂-SiO₂复合醇凝胶.结合老化液浸泡和小孔干燥工艺,在常压下干燥得到完整的TiO₂-SiO₂复合气凝胶块体.采用扫描电子显微镜、BET比表面积测试、X射线粉末衍射等测试手段对复合气凝胶的微观结构和物化性能进行了测试和表征.测试结果表明,复合气凝胶具有良好的性能,Ti和Si元素在气凝胶中分布均匀.随着SiO₂含量的增加,复合气凝胶的密度逐渐变小,比表面积增大,孔隙率增加,转变为锐钛矿相的相变温度升高.经高温煅烧晶化处理,复合气凝胶转变为锐钛矿相结构.以乳化后的渤海原油水溶液作为含油污水模拟溶液,测试了复合气凝胶对含油污水的催化降解性能.污水降解结果显示复合气凝胶对渤海原油污水具有较好的催化降解活性.在SiO₂摩尔分数低于30%时,随着硅含量的增加,复合气凝胶的光催化降解率升高;但当SiO₂摩尔分数高于30%后,继续增加SiO₂掺入量,反而造成复合气凝胶催化能力下降.对于SiO₂摩尔分数为30%的复合气凝胶,获得了最佳的催化降解效果,90 min催化降解率达95%.     

碳源对地下渗滤系统脱氮及产生N2O的影响

生活污水经沉淀预处理后投配到地下污水渗滤系统(SWIS)中进行深度脱氮处理.考察了在SWIS基质中添加有机碳源对脱氮效果、脱氮微生物活性及N₂O产生量和转化率的影响.研究结果表明:碳源的添加有利于促进微生物的反硝化作用,但过量添加会促进其他菌群的生长而抑制脱氮菌群的优势活性,从而削弱系统的脱氮能力.当有机质质量分数由2.0%提高到9.5%时,SWIS对污水中COD、氨氮及总氮平均去除率分别降低了10.9%,19.5%和24%;N₂O产率和转化率均随着碳源添加量的增加而下降.相关分析表明,硝化细菌、反硝化细菌数量对数值分别与N₂O转化率呈显著正、负相关关系(R^○2分别为0.994及0.959),说明SWIS中微生物硝化-反硝化作用尤其上层硝化反应是N₂O产生的主要途径.     

微生物絮凝剂产生菌的培养条件优化及其应用

采用正交试验法对微生物絮凝剂产生菌Bacillus subtilis B-3的发酵培养基进行优化.通过对实验结果的统计学分析,得到培养基最佳C源、N源、无机盐质量浓度比为10∶5∶1.在此基础上,对发酵条件进行优化,结果表明:该菌产絮凝剂的最佳培养温度为35℃,初始pH为8.0,转速为200 r/min,培养时间为16 h.用絮凝剂处理不同来源的污水,实验表明,该絮凝剂对南京炼油厂污水、校园生活污水以及南京金川河内污水均具有较好絮凝效果.     

改性牡蛎壳粉处理生活污水CODCr

研究了改性牡蛎壳粉处理生活污水的CODCr.当改性牡蛎壳粉的用量为7.5%、反应温度为25 ℃时,对CODCr和TP质量浓度分别为500,5 mg·L^-1,pH值为6.64的生活污水处理30 min,CODCr的去除率可达68.23%,对PO₃^-4-P的吸附量为0.043 1 mg·L^-1.研究结果说明改性牡蛎壳粉可用于生活污水的处理.     

高温烃降解菌在含油污水生化处理中的应用

为强化油田污水的生化处理效果,从胜利油田采出液中筛选出3株高温烃降解菌,分别编号为JQ-1、JQ-2、JQ-3,初步鉴定JQ-1、JQ-2为芽孢杆菌属,JQ-3为不动杆菌属,其原油降解率分别为48%、55%、46%。将3株菌混合,其对原油的降解效果好于单株菌,其降解率可达到70%以上,混合菌降解原油的适宜条件分别是温度为45~55℃、pH值为5.5~6.5、矿化度12000~18000mg/L。在室内模拟现场条件进行污水生化处理试验,结果表明：含油量为40mg/L左右的油田污水经过8h处理后含油量在2mg/L以下,同时能有效的抑制硫酸盐还原菌的生长。该混合菌在一定程度上提高了含油污水生化处理的可行性,为油田污水治理提供了理论基础。     

两段BAF处理生活污水中试研究

采用两段曝气生物滤池处理生活污水进行了试验研究,探讨了不同的水力停留时间(HRT)对处理效果的影响.结果表明:HRT为1～4 h时,进水COD质量浓度98～154.2 mg/L 的条件下,COD的去除率平均为74.1%,SS的去除率平均为84.5%,NH3-N去除率平均为55.4%,出水COD降至18.6～50.4 mg/ L,SS降至4.8～14 mg/ L,NH3-N降至1.7～28.4 mg/ L;发现NH3-N随着HRT变化较大,COD和TSS变化不显著.同时对第二段生物滤池内生物相特征进行了深入研究,并试验出该系统处理生活污水各段最佳的反冲洗周期.     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素数值模拟

 温室气体CO₂使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁。研究表明,沉积盆地深部存在体积巨大的盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO₂。本文首先对盐水层CO₂埋存机制进行研究分类,得到盐水层CO₂埋存量计算公式,在对埋存机制及公式分析的基础上,运用Eclipse数值模拟软件,通过数值模拟的方法综合分析水平渗透率、纵横渗透率比值、地层韵律、地层矿化度及温度对盐水层CO₂埋存的影响,并对各影响因素进行了系统评价。结果表明,盐水层的渗透率、纵横向渗透率比值、沉积韵律是影响盐水层CO₂埋存量的主要因素,盐水层的矿化度和温度是影响CO₂溶解量的主要因素。     

CO2混相驱多级接触过程机理研究

目前中国陆上油田综合含水达81%,产量出现递减,发展注气提高采收率技术成为陆上石油工业发展的迫切战略性任务。由于CO₂混相驱在油田小范围的应用非常成功,开始进一步研究CO₂混相机理指导油田大规模开采。CO₂混相驱静混相机理,如CO₂在油中膨胀并降低原油粘度很完善,但动混相机理即CO₂混相多级接触过程中气液两相物性参数变化未详尽研究。建立计算CO₂多级接触过程流体物性参数的一维数值模拟方法,结合中原油田井流物数据对混相前缘及后缘气液相组成、密度、粘度等参数动态变化进行研究,对发展注气提高采收率具有重大意义。     

盐水层中CO2扩散半径的计算方法

 CO₂地质埋存是温室气体资源化利用及减少大气温室气体排放的有效途径之一。在深部咸水层中实施CO₂地质埋存的减排处理,是减缓温室效应最有效的现实选择。针对CO₂在地下盐水层的埋存过程中,其超覆盐水层后存在渗漏和逃逸的风险,基于Buckley-Leverett驱油理论,研究并推导出CO₂对盐水层非活塞式驱动半径的计算公式,准确计算CO₂的扩散半径。计算结果表明,该计算式不仅可为CO₂盐水层封存的工程实践提供必要的理论依据,还为获得封存后存储介质中CO₂逸散风险的控制提供长期预测和数据的支持。     

Cu3(BTC)2提高聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺复合膜气体分离性能成因的研究

将金属有机骨架化合物Cu₃(BTC)₂填充到聚二甲基硅氧烷中，制备聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺改性复合膜，用于气体分离的研究。考察了操作温度和压力对CO₂、CH₄、O₂和N₂在改性复合膜中的渗透系数、扩散系数、溶解度系数和分离系数的影响。结果表明，填充Cu₃(BTC)₂可降低气体的渗透活化能、扩散活化能和膜的压缩效应，进而提高气体的扩散性能和渗透性能；Cu₃(BTC)₂改性复合膜在低温条件下可得到较高的渗透性能和分离性能，较高压力可在不降低膜分离性能的基础上提高其渗透性能。     

一个新的三次方型状态方程

从分析近年来常用的三次方型状态方程出发,本文提出了一个新的三次方型状态方程。通过时CH₄到C₁₆H₃₄, N₂.CO₂等纯物质及文72井混合的气相、液相密度数据的验算,表明新方程能在更为广注的温度、压力范围内,描述体系的容积特性。     

MA-AA-MAS共聚物的阻垢性能研究

以水为溶剂,过硫酸钾为引发剂,马来酸酐（MA）、丙烯酸（AA）和甲代烯丙基磺酸钠（MAS）为单体合成了共聚物,综合研究该产品的阻垢性能。探讨了介质pH值、Ca²⁺浓度、温度和共聚物用量对MA-AA-MAS共聚物阻垢性能的影响。结果表明,MA AA MAS共聚物在较宽的介质温度范围内对碳酸钙和磷酸钙都有良好的阻垢效果,对CaCO₃ 和 Ca₃(PO₄)₂ 阻垢率可分别达到98.2%和92.1%。而且也适用于硬度不超过250mg/L的水处理系统中。     

低渗油藏注CO2／N2组合段塞改善驱油效率实验

针对江苏高集低渗低饱和低能量油藏,开展了先注CO₂前置段塞再后续N2段塞顶替的驱油机理研究。通过高集油藏地层原油加注CO₂／N₂气体互溶性膨胀相态机理、多次接触抽提-凝析过程相态机理以及交替注CO₂／N₂组合段塞细管驱替最小混相压力测试、长岩芯驱替效率等实验和模拟研究,对CO₂／N₂组合段塞注气驱油机理及效果进行了分析评价。结果显示,先注CO₂前置段塞再后续注N2顶替的驱替方式能更有效地发挥CO₂增溶膨胀、近混相和N₂弹性膨胀驱油的优势,其驱油效率能达到甚至超过单纯注CO₂的驱油效率。这种驱替方式不仅有利于改善注非烃气体的驱替效率,还可减轻令人担忧的采油井气窜后所带来的采油管柱和设备的腐蚀问题。此外将这一方式推广到注CO₂前置段塞再后续注烟道气的驱替过程,还可在提高油藏采收率的同时实现工业温室气体地下环保埋存。     

混CO2气井相态特征

通过实验对不同含量CO₂天然气偏差因子、密度的相应高压物性变化规律进行相态变化研究,针对沿井筒相态的关键参数压力、温度等变化规律复杂,而多个参数关联起来变化可能性更多,不可能通过实验一一测定,对不同含量CO₂气井应用常规天然气井压力温度计算模型加不同CO₂含量状态方程修正偏差因子,从而通过数值方法对非线性方程编程计算压力温度分布,并进一步计算相态参数偏差因子、密度分布。通过相关实例研究混CO₂气井相态特征,得出混CO₂气井流动气柱时成饱和蒸汽相、不饱和蒸汽与气相分布;而静止气柱时成液相、液气过渡相、气相,呈现重上轻下的倒置现象,实验结果与相关油田测试结果比较,相态特征基本吻合。     

不同气体混合体系在聚二甲基硅氧烷膜中渗透过程的模拟与对比

分别对氮气-甲烷以及氮气-正戊烷两种混合气在聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜中的渗透过程进行了实验,并且分别利用Maxwell-Stefans (MS)方程与UNIQUAC方程的组合模型和Fick定律与Henry定律的组合模型模拟了该渗透过程。实验数据与模拟数据的对比结果表明：对于不凝性气体混合物(如N₂、CH₄等)的渗透过程,两种模型均具有较好的模拟效果;对于含有可凝性气体(如C₅H₁₂)的混合物,则只有MS-UNIQUAC模型具有较好的模拟效果。     

Co2(CO)8红外光谱及羰基钴氢催化活性的理论研究

在B3LYP/6-31G*水平上对Co₂(CO)₈红外光谱及烯烃氢甲酰化催化反应的催化活性中间体HCo(CO)₄和HCo(CO)₃的结构进行了优化及相关计算,结果表明：(1) Co₂(CO)₈的两种稳定构象态分别具有C_2v和D_3d对称性,计算所得的结构数据与实验 值具有极好的一致性。C_2v对称性的Co₂(CO)₈比D_3d对称性的Co₂(CO)₈的能量低28.80kJ/mol; (2) C_2v对称性的Co₂(CO)₈的红外吸收峰的计算结果 与实验值极为接近;(3) 催化反应的活性中间体HCo(CO)4和HCo(CO)3的稳定构象 态分别具有C_3v和C_2v对称性,其中HCo(CO)₃比HCo(CO)₄具有更高的催化活性;(4) 催化反应中乙烯与HCo(CO)3形成了相对稳定的π配合物,该配合物中π配键的键能约为100.80kJ/mol。