页岩气压裂返排液破胶剂筛选

页岩气压裂返排液在进行深度处理前需要破胶预处理。实验选用次氯酸钠(NaClO)、过氧化氢(H_2O_2)、聚合氯化铝(PAC)三种药剂作为破胶剂。研究表明,NaClO在投加量为5g/L,pH值为7,搅拌时间为20min的最优条件下,压裂返排液COD_(Cr)、浊度、SS、黏度、多糖浓度均下降;以浊度和多糖为评价指标时,浊度下降88.6%,多糖浓度下降85.4%,取得了很好的破胶效果。页岩气压裂返排液破胶剂筛选研究,为后续有效处理返排液提供了必要的条件。     

低浓度胍胶压裂返排液进集输系统技术研究与应用

针对低浓度胍胶压裂返排液黏度较高、处理困难的问题,在大量的现场调研和室内实验的基础上,形成了破稳降黏、电位和pH值调节、预处理、进集输系统的低浓度胍胶压裂液处理思路,筛选了破稳降黏剂、氧化-还原电位调节剂、pH值调节剂和预处理剂等5种压裂返排液处理剂,经过室内实验和现场实验,实现了处理后的压裂返排液直接进集输系统的目的。     

胍胶压裂返排液特性及处理技术

基于胍胶压裂返排液水量大、组成复杂、黏度高等水质特性，常规处理工艺很难实现其氧化破胶和离子去除，因此亟需优化升级现有处理工艺。文章总结了胍胶压裂液体系的构成及作用，研究了国内外压裂返排液的处理方式，通过探究返排液回注与回配处理技术的发展趋势，明确了破胶降黏对返排液处理的关键作用，建议应结合氧化破胶和离子去除，研发利用高价金属离子的类芬顿氧化剂，实现返排液的高效降黏脱稳，协同控制高价金属离子的影响，为胍胶压裂返排液高效低成本的资源化处理提供支撑。     

压裂返排液处理与回用技术实验

针对压裂返排液回用处理工艺技术,采用SM17-1H井压裂返排液样品,开展了返排液处理与回用实验研究。结果表明,压裂返排液采用氧化破胶、絮凝沉淀、两级精细过滤、脱硼组合工艺处理后,调整压裂返排液pH值为7.2～7.5,添加0.3%工业级NaClO,氧化20min,加入400mg/L工业级PAC,4mg/L分子量800万的阳离子型PAM,上清液透光率可达到94%以上,满足絮凝沉降的要求。处理后水经氧化絮凝处理后,硼离子经WH908或C700树脂吸附除硼后,硼含量降低到1.25mg/L,满足压裂返排液处理后重新配液的要求。此结果为压裂返排液处理和重复利用技术现场实验奠定了基础。     

吉林油田可重复利用压裂液体系研究

可重复利用压裂液技术,可节约用水及化学添加剂,减少废液的排放量和处理费用。通过"吉林油田压裂返排液重复利用技术研究与实验"项目的开展,研究可重复利用的压裂返排液技术,利用常规羟丙基瓜胶作为增稠剂,使用可逆交联的交联剂以及专用温度稳定剂实现从冻胶→破胶→冻胶→破胶态的可逆转化。返排液回收再利用,实现压裂液重复利用的目的。     

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100~10μm滤筒、20~1μm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。     

水平井压裂返排液循环利用技术研究

文章以提高压裂返排液处理效率、水循环再利用为目标,针对长庆油田安平某水平井压裂返排液的性质特点,采用"混凝-沉降-精细过滤"处理工艺,对压裂返排液进行处理,处理后水样中Ca~(2+)和浊度均大幅下降,总硬度控制在300 mg/L。处理后的水配制的低温胍胶压裂液体系其耐温、抗剪切性能良好,具有良好的流变性能、破胶性能,不产生多余的残渣,能够满足现场压裂施工作业要求。各项性能评价说明采用该技术处理后的水可循环用于配置压裂液。     

临兴致密砂岩气压裂返排液再利用技术

针对临兴区块致密砂岩气井压裂返排液的性能特点,结合压裂返排液中的有害指标,制定了压裂返排液复配压裂液的水质标准,形成了一套压裂返排液经适度处理后复配压裂液的低成本处理模式。结果表明:临兴区块压裂液配置水指标应满足pH值7～10、矿化度60 000mg/L、钙离子浓度600mg/L、镁离子浓度900mg/L、硼离子浓度10mg/L;经过破胶、pH值调整、絮凝和过滤工艺处理后的压裂返排液的主要有害指标COD、钙离子、镁离子、硼离子浓度大幅度下降,满足临兴区块压裂液配置水指标要求;根据处理工艺研制的压裂返排液处理装置在临兴区块LX-*1井和LX-*2井成功完成现场实验,复配压裂液满足压裂液现场施工要求。     

压裂返排液水质特性评价及回用技术研究

为了明确压裂返排液中影响回用的突出污染物,从而针对性地研究现场处理技术,采用水质矩阵法对苏里格气田常用的两种体系压裂返排液的水质特性进行评价。结果表明:影响胍胶压裂返排液回用的污染物重要程度排序为钙镁离子、铁离子、悬浮物和pH值;影响可回收体系压裂返排液回用的污染物重要程度排序为悬浮物、pH值、钙镁离子和铁离子,两者差异明显。以此为基础,针对胍胶压裂返排液,提出“化学絮凝、离子控制、金属网过滤”的现场处理工艺,钙镁离子降低了83.7%,铁离子降低了79.6%,悬浮物降低了85.0%;针对可回收体系压裂返排液,提出“重力沉降、金属网过滤”的现场处理工艺,悬浮物降低了81.0%,处理后水质达到重复配液要求。     

压裂返排液处理及循环利用技术研究与应用

以胍胶体系的压裂返排液为研究对象,分析了其水质特征和循环利用影响因素,并研究其返排过程及参数,形成了循环利用技术关键指标体系。同时开展了压裂返排液高效处理及循环利用技术研究和工程示范,现场试验结果表明,经氧化工艺处理后的胍胶压裂返排液的pH值7～7.5,悬浮物10 mg/L左右,石油类浓度14～30 mg/L,总铁含量0.2～0.9 mg/L,硼离子浓度2～10 mg/L,符合再次配制压裂液循环利用要求。该技术处理工艺简单、成本低,可有效降低施工现场的清水需求量,进而降低生产成本,提高生产效率,实现了压裂返排液处理回用的目的,有效利用油田外排污水,同时解决了压裂返排液的污染排放问题。     

常用氧化剂性能研究

用四种常用的氧化剂:高锰酸钾、漂白粉、NaClO和H2O2/Fe2+对大港油田港深11井酸化废水进行了处理。考察了氧化剂的投加量、氧化时间和pH值对酸化废水色度和COD去除率的影响。实验结果表明,在最佳条件下,H2O2/Fe2+对酸化废水的色度和COD的去除率最高;用高锰酸钾处理废水,其COD去除率较高,但脱色效果差;而漂白粉和NaClO的脱色率较高,但其氧化能力有限。建议油田用氧化法处理废水时应采用H2O2/Fe2+催化氧化体系。     

Neutralization potential determination of siderite (FeCO3) using selected oxidants

Siderite (FeCO3) is commonly found in coal overburden and, when present, can cause interference in the determination of neutralization potential (NP). Under acidic testing conditions, FeCO3 reacts to neutralize acid, which contributes to the NP. However, continued weathering of FeCO3 (oxidation of Fe2+ and hydrolysis of Fe3+) produces a neutral to slightly acidic solution. The effects of hydrogen peroxide (H2O2), potassium permanganate (KMnO4), and O2 on the laboratory measurement of NP of siderite samples taken from overburden were examined. All oxidation treatments lowered the NP values of the siderite samples as compared with the standard USEPA method. However, oxidation with H2O2 produced variable results depending on the amount of H2O2 added. Neutralization potential values obtained after oxidation treatments were highly correlated with Mn concentration. Reaction products (i.e., 2-line ferrihydrite) of siderite samples with H2O2 and KMnO4 were not representative of natural siderite weathering. Oxidation with O2 produced the lowest NP values for siderite samples. The reaction products produced by oxidation with O2 most closely represent those intermediate products formed when siderite is exposed to atmospheric weathering conditions. Oxidation with O2 also proved to be the most reproducible method for accurately assessing NP when siderite is present in overburden samples.     

Remediating RDX-contaminated ground water with permanganate: laboratory investigations for the Pantex perched aquifer

Ground water beneath the U.S. Department of Energy Pantex Plant is contaminated with the high explosive RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5 triazine). The USDOE Innovative Treatment and Remediation Demonstration (ITRD) program identified in situ oxidation by permanganate as a technology fit for further investigation. We evaluated the efficacy of KMnO(4) to transform and mineralize RDX by determining degradation kinetics and carbon mass balances using (14)C-RDX. Aqueous RDX solutions (2-5 mg L(-1)) and RDX-contaminated slurries (50% solids, w/v) were treated with KMnO(4) at 1000, 2000, 4000, and 20000 mg L(-1). Treating an aqueous RDX solution of 2.8 mg L(-1) with 20000 mg KMnO(4) L(-1) decreased RDX to 0.1 mg L(-1) within 11 d while cumulative mineralization proceeded for 14 d until 87% of the labeled carbon was trapped as (14)CO(2). Similar cumulative mineralization was obtained when Pantex aquifer material was included in the solution matrix. Other experiments using 4000 mg KMnO(4) L(-1) showed that initial RDX concentrations (1.3-10.4 mg L(-1)) or initial pH (4-11) had little effect on reaction rates. Attempts to identify RDX degradates and reaction products showed that N(2)O was a product of permanganate oxidation and constituted 20 to 30% of the N balance. Time-course measurements of a (14)C-RDX solution treated with KMnO(4) revealed few (14)C-labeled degradates but through liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis, we present evidence that 4-nitro-2,4-diaza-butanol is formed. Aquifer microcosm studies confirmed that the transformation products not mineralized by KMnO(4) were much more biodegradable than parent RDX. These results indicate permanganate can effectively transform and mineralize RDX in the presence of aquifer material and support its use as an in situ chemical oxidation treatment for the Pantex perched aquifer.     

高锰酸钾强化混凝处理化工废水生化尾水

高锰酸钾氧化技术是提高混凝工艺去除有机污染物的有效途径之一。与其他方法相比,采用高锰酸钾氧化法作为混凝工艺的前处理工艺具有反应速度快、处理效率高、适用范围广等优点。实验采用高锰酸钾强化混凝处理生化尾水,考察了高锰酸钾投加量、反应时间、反应pH以及不同混凝剂组合的因素的影响。结果表明,COD,TOC,UV254等污染物的去除率随着高锰酸钾投加量的增加而增加;在高锰酸钾投加量小于12 mg/L时,反应时间不应大于40 min;高锰酸钾对有机物的去除存在最优的pH,pH在6~7范围内,有机物去除率较高;高锰酸钾与不同混凝剂组合工艺相比于单独投加高锰酸钾或直接混凝剂混凝,COD去除率明显提高。高锰酸钾与聚合氯化铝组合混凝工艺对有机污染物的去除效果较其他组合工艺好。     

废钻井液固液分离处理用化学剂性能评价

为了满足废钻井液固液分离处理要求,通过试验优化出两种无机破胶剂,同时对该处理用化学剂的性能进行了详细的评价。结果表明,所合成阳离子聚合物与无机破胶剂配伍使用可以保证滤出液具有较好的透明性,且具有良好的协同增效作用。用滤出液配制处理液进行反复处理,效果同用清水配制处理液处理相当,可节约处理费用。     

油田压裂返排液处理技术实验研究

油气井压裂作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体的主要污染源之一。文章对吉林油田公司压裂返排液处理工艺进行了实验研究。结果表明:在采用絮凝、微波强氧化、活性炭毡处理、纳滤/反渗透集成处理工艺后,压裂返排液CODCr可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准要求。该研究为压裂返排液处理装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

碘化钾碱性高锰酸钾法测定化学需氧量有关问题的释疑

最常见的化学需氧量(COD)的测定方法是铬酸钾法和高锰酸钾法。但用上述两种方法测定废水中COD时易受到氯离子的干扰。为此,提出了用“碘化钾碱性高锰酸钾法”消除氯离子干扰的机理。对碘化钾高锰酸钾法验证的结果表明,该方法适用于测定油气田和炼化企业高氯、低氯废水的COD。求出用碘化钾高锰酸钾法与铬酸钾法测定的COD比值,可将碘化钾碱性高锰酸钾测定法的CODOH.KI换算成铬酸钾法的CODCr值来衡量水体的有机物污染情况及判断废水是否达到排放标准。     

“混凝沉淀+纳米零价铁”处理印刷电路板生产废水中试研究

提出一种新纳米零价铁反应器(Nanoscale Zero-Valent Iron Reactor,简称NIR)及"混凝沉淀+纳米零价铁"处理工艺,通过实际生产废水进行中试,考察和研究该工艺和NIR技术处理江苏省某市印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)工业园区废水的效果。结果表明,此工艺对PCB生产废水中Cu、TP及COD Cr去除率分别可达到97.3%、73.7%、26%,其中Cu处理效果最佳;XRD结果表明,纳米零价铁(Nanoscale Zero-Valent Iron,nZVI)与PCB生产废水反应后含有γ-Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH、CuO、Cu2O、Cu0等产物。"混凝沉淀+纳米零价铁"工艺处理废水时具有处理效果好、工艺耐冲击性能好、产泥量小、不易造成二次污染等优点。     

土壤水分管理对甲烷和氧化亚氮排放的影响

为控制农田温室气体排放的途径提供依据,通过实验室培养的方法测定了不同水分管理条件下CH4和N2O的排放,干旱处理（60％-70％WFP）和长期淹水土样在施肥后的Eh变化。最终得出：稻田CH4和N2O排放之间存在着互为消长的关系（R2=0．609）,CH4和N2O的排放是水肥共同作用的结果,水分管理通过Eh来影响气体排放,有机质是造成前后期排放浓度差异的主要原因。     

九寨沟白水河污染特征研究

通过对2012年4月～2013年3月九寨沟白水河不同断面水样分析,研究了《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）中表1“地表水环境质量标准基本项目”的含量变化,并对铬、镉、硒、铜、汞、锌、铅、砷、氨氮、高锰酸盐指数进行污染状况评价。结果显示：镉、铜、汞、锌、铅均未检出;对铬、砷、硒、氨氮、高锰酸盐指数等有检出项目进行单项污染指数和内梅罗综合污染指数评价,水样中铬、砷、硒、氨氮、高锰酸盐指数全年监测平均浓度分别为0．294μg／L、0．024μg／L、0．084μg／L、0．187mg／L、0．695mg／L,用国家水质环境标准的一级标准,所有监测点位（PN〈1）未超标。从单因子污染指数来看,高锰酸盐指数在4月、7月、10月P,〉1,属于轻度污染,初步推断人为活动所致。通过本文的研究发现九寨沟水质依然较好,未受到污染。