含油钻屑高效除油剂及除油机理研究

油基钻井液在复杂井、深井的钻井作业中受到越来越多的使用和重视,但相应也产生了大量的废弃含油钻屑,带来了环境污染问题。针对含油钻屑的特点,研制了一种高效除油剂HBS-6,在阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、溶剂和软水剂等组分的协同作用下,利用强化分离设备,实现了钻屑含油的去除与无害化处置,含油钻屑除油率达90%以上。同时,还采用红外光谱、气相色谱和液相色谱等分析手段,研究了除油剂HBS-6的作用机理。HBS-6含有HLB值高且能生物降解的阴离子表面活性剂,以保证除油剂的清洗能力和环保性,同时还采用HLB值低的非离子表面活性剂,以提高对油的乳化和除油能力,为含油钻屑的无害化处理拓展了一条新的技术途径。     

4种表面活性剂及其混合物对p,p'-DDT污染土壤洗脱效果

为了研究表面活性剂对p,p'-DDT污染土壤的淋洗效果,选取了4种阴、非离子表面活性剂,对人工p,p'-DDT污染土壤进行单一和复配洗脱实验。结果表明,对于人工p,p'-DDT污染土壤,阴离子表面活性剂洗脱效果优于非离子表面活性剂,其中阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和鼠李糖脂(RL)的洗脱效果较好,添加量为15 000 mg·L~(-1)时洗脱率分别达到44.5%和36.5%,均优于非离子表面活性剂吐温80(TW80)(30.4%)和曲拉通100(TR100)(20.3%);研究还表明非离子表面活性剂在添加量达到10 000 mg·L~(-1)后,继续增加表面活性剂浓度,洗脱效果提升不明显。混合表面活性剂体系中,总添加量为10 000 mg·L~(-1)时,SDS-TW80混合体系对p,p'-DDT的洗脱率为42%,高于SDS-TR100(34.9%)、RLTW80(33.4%)和RL-TR100(37.4%),表面活性剂混合体系对于p,p'-DDT的淋洗有明显的协同作用。     

泡沫分离法去除废水中的Cr(Ⅲ)离子

以绿色表面活性剂酪蛋白为起泡剂,采用间歇式泡沫分离法去除废水中高浓度Cr(Ⅲ)离子,考察了pH值、空气流量、酪蛋白的添加量、搅拌速度和装液体积5个因素对Cr(Ⅲ)离子去除率的影响。结果表明:当Cr(Ⅲ)离子初始浓度为100 mg·L~(-1)、处理时间为1.5 h时,最佳分离工艺条件为pH=9.5、空气流量0.75 L·min~(-1)、4 g·L~(-1)的酪蛋白的添加量25 m L、搅拌速度800 r·min~(-1)、装液体积1 500 m L,去除率可达99.78%;在最佳工艺条件下,用常规表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)代替酪蛋白进行对比实验,酪蛋白可以使废水中Cr(Ⅲ)离子去除率提高1.73%。酪蛋白是一种环境友好型物质,作为绿色生物表面活性剂适用于泡沫分离工艺中。     

石油降解菌产表面活性剂的条件优化

为了了解陕北石油降解菌产表面活性剂的情况,对实验菌株CT-6以原油为唯一碳源时产表面活性剂的排油活性、表面张力和乳化性能进行了研究,并对实验菌株产表面活性剂的条件进行了优化.结果表明,排油圈直径达到8.0cm,表面张力降低到33 mN/m,乳化指数达89.9％,石油降解率达到68.0％;优化后的条件为:接种量10％、pH为8、温度28℃、转速220 r/min,该条件下,排油圈直径增加了13.1％,7d时乳化指数达到93.0％.     

内循环泡沫浮选塔间歇分离含镉废水

为强化气液传质,提出了泡沫塔对泡沫分离性能影响的研究,并为此设计了在泡沫塔内加内循环套筒的泡沫分离塔。结果表明,与没有加内循环套管的常规塔相比,通过FT-IR检测分析,内循环塔性能明显优于常规塔。在间歇分离条件下,研究在内循环塔内处理含镉废水,探讨pH、LAS、停留时间、气泡大小等因素对镉去除率的影响。确定最佳处理条件为:pH=4.0,LAS=65 mg/L,塔内停留时间大于20 min,气体流量为250 mL/min,在此最佳实验条件下,镉的去除率可达99.9%以上,此时的镉质量浓度为10 mg/L。表面活性剂协同效应实验结果表明,在加入阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄基溴化铵时,会形成一个二元表面活性剂协同效应区。     

表面活性剂对Cd2+在沉积物上吸附行为的影响

以Cd2+为重金属代表,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)、非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)为表面活性剂代表,用实验模拟法研究了3种类型的表面活性剂对Cd2+在沉积物上吸附行为的影响.结果表明,不同种类的表面活性剂对Cd2+在沉积物上的吸附影响不同,SDBS对Cd2+的吸附影响可分为2个阶段,当SDBS初始质量浓度从0 mg/L增加到2 600 mg/L,Cd2+的吸附量从1.52 mg/g增至1.88 mg/g,增加了23.7%,随着SDBS初始浓度继续增加,Cd2+的吸附量开始下降,当SDBS初始质量浓度增至16 000 mg/L,Cd2+的吸附量降低至0.34 mg/g;CPC主要通过在溶液中电离出CP+,CP+与Cd2+竞争沉积物表面的吸附位从而抑制Cd2+的吸附,当CPC初始质量浓度从0 mg/L增加至16 000 mg/L,Cd2+的吸附量从1.50 mg/g降低至0.52 mg/g;TX-100能轻微抑制Cd2+在沉积物上的吸附,当TX-100初始质量浓度从0 mg/L增加到16 000 mg/L时,Cd2+吸附量从1.52 mg/g减少至1.35 mg/g.     

一株生物表面活性剂产生菌的鉴定及发酵条件优化

从新疆克拉玛依油田含油污水中筛选获得一株生物表面活性剂产生菌BM-9,经过16S r DNA鉴定,该菌株为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。紫外光谱和红外光谱分析结果表明,菌株BM-9所产的生物表面活性剂为一种糖脂类生物表面活性剂。以表面张力(ST)和乳化指数(E24)为指标对菌株BM-9的发酵条件进行优化,得到最佳发酵碳源为2%葡萄糖、初始p H值为7.0、发酵温度为35℃。在最佳发酵条件下,提纯获得生物表面活性剂为淡黄色固体粉末,产量为108.7 mg/L,临界胶束浓度为85.82 mg/L,能将水溶液的表面张力降至26.6 m N/m,对柴油的乳化指数为72.6%,具有较大的工业应用价值。     

基于表面活性剂的施工扬尘抑尘剂及其性能

针对建筑施工扬尘控制的需求,研究了适用于建筑施工扬尘的抑尘剂配方。该抑尘剂是由吸湿剂、凝并剂和表面活性剂组成的。采用含湿量、筛上和筛下土壤尘质量之比、渗透性作为指标,确定了组分及其浓度范围,通过正交实验筛选出最优抑尘剂配方,并对其抑尘性能进行了研究。结果表明,抑尘剂的最优组成为25%的氯化钙、0.25%的聚丙烯酰胺和0.05%的椰油酰胺丙基甜菜碱。在吸湿放湿性实验中,喷洒过该抑尘剂溶液的土壤尘样品的10 d后含湿量大于9%;在抗风蚀性实验中,喷洒过抑尘剂溶液的土壤尘样品的损失率为0。     

初始pH值对皂苷强化污泥生产短链挥发性脂肪酸的影响

近年来,应用化学表面活性剂强化污泥厌氧生产短链挥发性脂肪酸得到广泛地关注。相较于化学类的表面活性剂,生物表面活性剂具有能够降解,对环境污染小的优点。报道了一种新型的生物表面活性剂皂苷,并用皂苷强化污泥厌氧发酵。实验结果表明,皂苷的最佳投放量为0.2 g·g-1干污泥,相应的最大产酸量为2 149 mg·L~(-1)此外还探究了初始pH值对皂苷强化污泥产酸的影响,实验表明最佳的初始pH为11。机理研究发现初始pH=11能够加速污泥的水解,抑制甲烷产生进而提高了短链挥发性脂肪酸的含量。     

胶团强化超滤法(MEUF)去除废水中氯苯的研究

研究了3种单一表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、聚氧乙烯失水山梨脂肪酸酯醇醚(TW80)和混合表面活性剂TW80-SDS对氯苯(CB)的强化超滤,以期为有机废水胶团强化超滤技术提供参考。结果表明,进料液静置时间对去除率无显著影响,而振荡时间在1 h后对去除率影响不大。氯苯的去除率随进料液中表面活性剂浓度的增大而增大,单一的表面活性剂对氯苯的去除效果顺序为TW80CTMABSDS,且表面活性剂对氯苯的去除效果与表面活性剂的临界胶束浓度值(CMC)、亲水-亲油平衡值(HLB)呈负相关。阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对氯苯的去除效果明显强于单一的SDS,且去除率随着非离子表面活性剂质量分数的增加而增加。渗透通量随着进料液中表面活性剂浓度的增加而下降,单一表面活性剂种类对渗透通量的影响顺序为SDSTW80CTMAB,混合表面活性剂中随着非离子表面活性剂质量分数的增加而渗透液的渗透通量越低。