Fenton试剂处理油田含聚污水中聚丙烯酰胺的试验研究

通过对我国油田含聚污水污染状况进行分析,提出处理油田含聚污水的关键是去除污水中的聚丙烯酰胺(HPAM).以聚丙烯酰胺污水为处理对象,通过正交试验确定了Fenton试剂各影响因素的影响权重,并深入研究了Fenton试剂中各影响因素的作用机制,同时通过分别试验确定了Fenton试剂处理聚丙烯酰胺污水的最佳操作条件:Fe2 和H2O2浓度分别为400mg/L、1.0mL/L,反应温度40 ℃、反应时间15 min,反应体系的pH为3左右,HPAM的降解率能达到88%以上,COD降解率高达97%.     

O3/H2O2降解水中致嗅物质2-MIB的效能与机理

采用O3/H2O2工艺对水中致嗅物质二甲基异莰醇(2-methylisoborneol,2-MIB)的去除效能与机理进行了研究,探讨了H2O2与O2的投加方式、摩尔比以及溶液pH值和水质等因素对2-MIB降解的影响,并通过Gc-MS对2-MIB的氧化降解中间产物进行了分析.实验结果显示,H202能明显促进O3对水中2-MIB的氧化降解.单独臭氧氧化2Omin时2-MIB的降解率为38.7%;在同样体系中加入适量的H202后2.MIB的降解率最大能提高到89.2%,H202与O3最佳投加摩尔比为0.6左右.低浓度(0.5 mg·L-1)腐殖酸对O3/H2O2体系2.MIB的降解速率有比较明显的促进作用,高浓度的腐殖酸则会产生较明显的抑制作用;自由基捕获剂叔丁醇对O3/H2O2体系中2-MIB氧化降解具有明显的抑制作用.鉴定出2-MIB的氧化降解产物有4-羟基-1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷-2-酮、1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷-2,4-二酮、1,7,7-三甲基双环[2,2,1]庚烷-2-酮等,并对2-MIB氧化机制和降解的可能途径进行了推导.     

氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究

采用溶胶-凝胶法以聚丙烯(PP)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PP复合催化膜,并考察了其催化降解甲苯有机废气的性能.结果发现,紫外光催化的甲苯降解率可达84%,去除负荷为89.8 g·m-3·h~(-1),自然光催化的甲苯降解率可达63.9%,去除负荷为69.25 g·m-3·h~(-1).同时,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了N-Ti O2/PP复合催化膜,并采用GC-MS分析甲苯降解过程的中间产物并推测甲苯反应过程机理.采用GC-MS分析出口气样的研究结果表明,苯(C6H6)、苯甲醛(C7H6O)、苯乙酸(C8H8O2)、丙烯醛(C3H4O)、甲酸甲酯(C2H4O2)为甲苯光催化降解的中间产物.N-Ti O2/PP复合催化膜降解甲苯的机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到N-Ti O2/PP复合催化膜,光催化产生羟基自由基,甲苯气体被羟基自由基氧化成中间产物,并继续降解为最终产物二氧化碳和水.     

铅锌硫化矿浮选废水及尾矿库外排水中VOSCs的组成特征及其来源解析

利用臭氧氧化技术对铅锌硫化矿浮选过程各单元作业废水及尾矿库外排水进行处理,根据硫酸根离子浓度增量计算废水中低价态硫(价态小于+6)浓度.采用吹扫捕集-气相色谱质谱联用仪(PTC-GC/MS)检测浮选药剂(丁基二硫代碳酸钠(n-BX)、二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、腐殖酸钠(SH)、松醇油)水溶液的自然降解产物、尾矿库进水及外排水中的挥发性有机硫化物(VOSCs).结果表明,尾矿库主要进水水源中低价态硫浓度为112 mg·L-1,其中,二硫化碳(CS2)在检测组分中所占相对比例为35.60%,是主要的VOSCs物质.各单元作业中浮选作业工段加入大量浮选药剂,浮选药剂水溶液自然降解产物中均检出CS2,而用药量最大的n-BX(C5H9Na OS2)自然降解产物中CS2相对比例最高(80.33%),因此,n-BX是浮选废水中VOSCs主要药剂来源.尾矿库外排水中低价态硫浓度为22 mg·L-1,其中,VOSCs物质主要有3,6-二甲基-1,2,4,5-四硫环己烷(C2H4S4)、N-巯基-甲酰胺(CH2SNO)和2-甲基-3-噻唑啉(C4H7NS),尾矿库外排水中C2H4S4所占相对比例为22.59%,是主要VOSCs物质.尾矿库水体中微生物通过消耗CS2生成C2H4S4进行新陈代谢.本研究结果可为铅锌硫化矿浮选工艺改进和安全排放提供参考.     

O3/H2O2法降解甲基叔丁基醚（MTBE）的试验研究

采用自制鼓泡反应器对臭氧/双氧水(O3/H2O2)降解水中甲基叔丁基醚(MTBE)进行了试验研究,考察了进气(含O3)流量、H2O2 投加量、MTBE初始浓度、pH、温度等因素对MTBE降解的影响.结果表明,在MTBE初始浓度为10 mg·L-1,气体流量为0.5 L·min-1,温度293K, pH=6.5, H2O2 添加量为2.4mg·L1 条件下,反应30 min后, MTBE去除率可达75.5%, COD去除率为68.0%.降解得到的中间产物主要有叔丁基甲酯(TBF)、叔丁醇(TBA)、乙酸甲酯(MA)和丙酮(AC)等,据此探讨了O3/H2O2氧化MTBE的可能反应机理和降解途径.     

聚硅酸铁制备优化及深度处理腈纶废水研究

采用FeSO4·7H2O、Fe2(SO4)3、FeCl3·6H2O、聚硫酸铁4种不同铁源优化制备聚硅酸铁混凝剂(PSF),考察深度处理腈纶废水的效果。实验证明,FeSO4·7H2O为最佳铁源,以FeSO4·7H2O为铁源制备的PSF(FeSO4·7H2O)凝胶时间长、浊度去除率和化学需氧量(COD)去除率高,并且成本最低。当铁硅比1.5、反应体系pH在4.24~7.32之间时,PSF(FeSO4·7H2O)处理腈纶废水效果达到最优:浊度去除率为98.56%左右、COD去除率为38.21%左右。处理后水达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)修改单规定的腈纶废水一级出水标准。利用三维荧光研究处理前后水样,各荧光峰荧光强度均有不同程度的减弱,分析荧光光谱特性发现:PSF可以有效深度处理腈纶废水中微生物降解产物及表面活性剂等难以生物降解的部分。     

纳米TiO2光催化降解茜素黄R的反应机理与动力学

以纳米TiO2(P25)粉末作为催化剂光降解茜索黄R.GC-MS和LC-MS检测结果表明,有3种可能的降解途径:①茜素黄R(C13H8N3O5Na)水解生成的C13H8N3O5-(H)与光催化产生的·OH自由基发生取代反应生成C13H8N3O6-(I)和C13H8N3O7-(J),进一步脱羧分别生成C12H9N3O4(L)和C12H9N3O5(M);②H分子发生脱羧反应生成C12H9N3O3-(K),进一步反应生成C12H11N3(C)和C2H12N2(D);③H分子中氮氮键发生断裂而生成C6H6N2O2(A)、C6H4N2O4(B)、C6H8N2(E)、C6H6O(F)和C7H7NO3(G).所有生成的中间产物被继续降解,最终矿化为CO2和H2O等无机小分子物质.利用Molecular Orbital PACkage中的PM3半经验方法对茜素黄R分子构型优化计算,结果表明,茜素黄R的羧基净电荷密度为-0.680,在实验条件下(pH为2.86)羧基易吸附在TiO2表面,而成为·OH进攻的最有利位置,实验检测到羟基化的产物(J和I).茜素黄R的羧基和苯环相连的C-C键长最长,反应过程中易发生脱羧反应,实验检测到脱羧后的产物(K);-N=N-键长较长,易断裂生成芳胺类化合物(A,E,G等).茜素黄R带羧基和羟基的苯环电荷密度为-0.160,带硝基苯环电荷为-0.165,易吸附在催化剂表面而被自由基进攻,生成羟基化产物.计算结果和实验检测结果一致.动力学研究表明,茜素黄R光催化降解的动力学符合Langmuir-Hinshelwood模型计算的结果.     

紫外技术应用于油田含聚采出水快速降粘的研究

聚丙烯酰胺(HPAM)在提高油田采收率的同时,也为采出水的处理提出了新的挑战.采用UV254 nm处理,将其应用于油田含聚合物污水的快速降粘.研究结果表明:UV254 nm应用于聚丙烯酰胺配水时,在30 min的处理过程中,粘度由57.2 mPa·S迅速降低为2.12 mPa·S;实际含聚污水的粘度在30 min处理过程中由2.902 mPa·S降低为1.096 mPa·S.UV254 nm处理同样可以控制实际含聚污水中的悬浮物和含油量,使其在30 min的处理过程中由42.73 mg/L和38.96 mg/L分别降为20.91 mg/L和23.54 mg/L.UV254 nm在油田含聚污水处理上对粘度、含油量和悬浮物实现了较好的控制,且可以缩短处理时间,减小构筑物体积,因此可以作为传统沉降工艺的替代工艺应用于油田含聚污水的处理.     

Fenton试剂处理反渗透浓水的实验研究

针对东北某石化企业炼油污水深度处理过程中产生的反渗透浓水的组成及特点,采用Fenton试剂对含难降解有机物的反渗透浓水进行了处理,系统地研究了VH2O2/VFe2+、反应时间、浓水初始pH、H2 O2投加量等因素对浓水中COD去除率的影响.研究结果表明,H2 O2投加量是主要影响因素,其次是浓水初始pH、反应时间以及VH2O2/VFe2+;在各因素较佳水平条件下,Fenton试剂可以有效去除反渗透浓水中的有机物,COD的去除率可以达到87.42%.大幅度降低其中难降解有机物含量,研究结果对企业废水达标排放及水资源的有效利用具有重要意义.     

三维有序介孔铈钴铜催化剂的制备及其降解邻二甲苯的机制

以PMMA为模板,通过聚乙二醇(PEG400)和柠檬酸辅助的溶胶凝胶法制备三维有序介孔铈钴铜(3DOM 3C)催化剂,应用BET、SEM、XRD和XPS等对不同煅烧温度的3DOM 3C催化剂进行表征分析,研究了催化剂活性及其影响因素,并利用FT-IR和GC-MS对降解产物进行分析,推测出催化降解邻二甲苯的机理.结果表明,煅烧温度500℃时制备的3DOM 3C催化剂表面具有三维介孔结构,且分散均匀,表面的晶体氧化物最少,存在大量的Cu~(2+)、Ce~(3+)和表面氧,催化剂表面存在更多的固溶体、表面活性位点和氧空位,有利于提高催化活性.在邻二甲苯初始浓度600 ppm、空速16000 h~(-1)、50%O_2条件下,煅烧温度500℃时制备的3DOM 3C催化效果最佳,在260℃时,3DOM 3C催化剂对邻二甲苯的转化率达98%,T_(90)为250℃. 3DOM 3C对邻二甲苯的转化率随着初始浓度、空速和相对湿度的升高而呈下降趋势,随着O_2含量的增加而增加.气流中混入150 ppm的乙酸乙酯能够提高邻二甲苯的转化率,提高其低温催化性能.邻二甲苯催化反应后催化剂表面的O—H、■、C—H和金属—氧键都相应的减少,降解中间产物主要有邻甲基苯甲醛和邻甲基苯甲酸.邻二甲苯降解反应涉及Mars Van Krevelen机理(MVK),先被氧化成邻甲基苯甲醛,再进一步氧化成邻甲基苯甲酸,最终生成CO_2和H_2O.     

生物洗涤+生物滴滤组合工艺处理炼油污水场恶臭气体工程设计

采用生物洗涤+生物滴滤技术处理炼油污水场恶臭气体,具有抗冲击性强、运行稳定、处理效率高的特点。监测表明:出口气中H2S<0.06 mg/m3,NH3<1.5 mg/m3,CH3SH<0.004 mg/m3,臭气浓度<20,达到GB 14554—93《恶臭污染物排放标准》规定的一级厂界要求。该工程与炼油污水场现有污水处理工程紧密相结合,可缩短微生物的培养、驯化周期,减少公用工程投资,便于工业化应用。     

固定化曝气生物滤池处理采油废水

采用一种特殊载体固定复合微生物B350M在曝气生物滤池反应系统中处理采油废水.废水中的盐度>0.5%,N、P营养缺乏,有机物浓度较低.在HRT为4h、COD容积负荷为1.07 kg/(m³·d)的条件下,小试反应装置稳定运行142d,处理效果良好,石油类、TOC、COD和H₂S的平均降解效率分别达到90.5%、74.4%、85.6%和100%.GC-MS分析表明,进水中含有机物27种,其中烷烃类23种,芳烃类4种.此反应系统可以将大分子量烷烃类物质(C₁₈H₃₈至C₂₈H₅₈),尤其是其中的支链烷烃切碎形成小分子量物质,并有效地处理菲等多环芳烃.反应系统中,生态多样性丰富,载体为微生物提供了良好的水、气环境,抵御盐度、有机污染物的毒害作用,并可以固定丝状菌,因而避免出现污泥膨胀,出水SS过高等影响出水水质的情况.     

Advanced treatment of oil recovery wastewater from polymer flooding by UV/H2O2/O3 and fine filtration

In order to purify oil recovery wastewater from polymer flooding （ORWPF） in tertiary oil recovery in oil fields, advanced treatment of UV/H2O2/O3 and fine filtration were investigated. The experimental results showed that polyacrylamide and oil remaining in ORWPF after the conventional treatment process could be effectively removed by UV/H2O2/O3 process. Fine filtration gave a high performance in eliminating suspended solids. The treated ORWPF can meet the quality requirement of the wastewater-bearing polymer injection in oilfield and be safely re-injected into oil reservoirs for oil recovery.     

选矿废水中醚胺的某些环境化学特性研究

通过降解,吸附及土柱淋滤试验等手段,对选矿废水中醚胺的降解规律,降解能力,吸附能力,分配特征以及在土壤中的垂直迁移规律等环境化学特性进行了试验研究。结果表明：（１）醚胺在水体中的降解规律服从一级生物化学反应方程ｃ－ｃｏｅｓｐ（－Ｋｔ）,温度和ｐＨ值是影响降解系数Ｋ的两个主要因素;（２）土壤对醚胺的吸率在９２％以上,吸附方程为ｑ＝５．３３５＋６３．３ｇｃ;（３）醚胺在土壤中的垂直迁移规律为ｃ＝ａｅｘ     

臭氧高级氧化法处理化工废水的进展研究

单独臭氧氧化降解化工废水的效率较低,为提高降解效率,研究者们开发了O3/UV、O3/H2O2、O3催化氧化等组合工艺,不仅能够对难降解有机物进行降解,而且最终生成无害的氧气.关于O3/UV、O3/H2O2、O3催化氧化这三种臭氧高级氧化法处理化工废水的协同机理及一些研究进展取得了一定成效,分别阐述了研究者们对各方法一些应用研究,对臭氧高级氧化在化工废水处理领域的应用前景进行了概述.     

Supercritical gasification for the treatment of o-cresol wastewater

The supercritical water gasification of phenolic wastewater without oxidant was performed to degrade pollutants and produce hydrogen-enriched gases. The simulated o-cresol wastewater was gasified at 440-650℃ and 27.6 MPa in a continuous Inconel 625 reactor with the residence time of 0.42-1.25 min. The influence of the reaction temperature, residence time, pressure, catalyst, oxidant and the pollutant concentration on the gasification efficiency was investigated. Higher temperature and longer residence time enhanced the o-cresol gasification. The TOC removal rate and hydrogen gasification rate were 90.6% and 194.6%, respectively, at the temperature of 650℃ and the residence time of 0.83 min. The product gas was mainly composed of H2, CO2, CFL and CO, among which the total molar percentage of H2 and CFL was higher than 50%. The gasification efficiency decreased with the pollutant concentration increasing. Both the catalyst and oxidant could accelerate the hydrocarbon gasification at a lower reaction temperature, in which the catalyst promoted H2 production and the oxidant enhanced CO2 generation. The intermediates of liquid effluents were analyzed and phenol was found to be the main composition. The results indicate that the supercritical gasification is a promising way for the treatment of hazardous organic wastewater.     

Hydrogen generation from polyvinyl alcohol-contaminated wastewater by a process of supercritical water gasification

Gasification of polyvinyl alcohol(PVA)-contaminated wastewater in supercritical water(SCW)was investigated in a continuous flow reactor at 723-873 K,20-36 MPa and residence time of 20-60 s.The gas and liquid products were analyzed by GC/TCD,and TOC analyzer.The main gas products were H_2,CH_4,CO and CO_2.Pressure change had no significant influence on gasification efficiency. Higher temperature and longer residence time enhanced gasification efficiency,and lower temperature favored the production of H_2. The effects of KOH catalyst on gas product composition were studied,and gasification efficiency were analyzed.The TOC removal efficiency(R_(TOC)),carbon gasification ratio(R_(CG))and hydrogen gasification ratio(R_(HG))were up to 96.00%,95.92% and 126.40% at 873 K and 60 s,respectively,which suggests PVA can be completely gasified in SCW.The results indicate supercritical water gasification for hydrogen generation is a promising process for the treatment of PVA wastewater.     

电絮凝净化含聚污水影响因素研究

目的为保障油田正常安全生产,促进油田含聚污水的循环利用。方法采用电絮凝技术单因素研究方法开展净化含聚污水的静态实验研究,探讨外加电流密度、极板间距、初始pH及聚合物浓度等因素对净化效果的影响规律。结果当初始pH为7.0,电流密度为4.0 m A/m2,极板间距为1.0 cm,电解16 min时,综合处理效果最佳。此时,含油量与浊度去除率分别为98.85%,99.93%,处理每克油平均消耗为0.0494 g的Al,处理每立方米含聚污水的能耗为0.2895 k Wh。污水中的聚合物浓度越小,净化效果越好。结论中性处理,极板间距为1.0 cm,外加电流密度为4.0 m A/m2,通电16 min是最佳处理条件。     

Photocatalytic decolourization of reactive dyes

The photocatalytic degradation of reactive dyes with solar-irradiated TiO2 was investigated in these experiments which showed that: (1)the decolourization efficiency are determined by pH value, catalyst amount and light intensity; (2) the reactive dyes decolourized rapidly (cleavageld be biologically degradated more easily, the toxicity decreased considerably after photodegradation.The results demonstrated that the photocatalytic process would become an efficient and safe method for colour wastewater treatment and would be very useful for explaining the reaction mechanism and decolourising structure-reactivity relationship. of the azo linkage), but the intermediates needed more time to transform to further degradation products, and finally to produce CO2; (3) the main products were identified to be alkanes and alkyl amines which cou     

水解池-稳定塘工艺对难降解有机污染物的去除

色谱－质谱联机测定结果表明,水解池能将大分子难降解有机物转化为小分子物质,从而加速了污水在后续稳定塘中的降解。这使得新工艺比对照的传统初沉池－稳定塘工艺减少停留５０％,占地面积５０％以上。本文还研究了三氯甲烷,二氯乙烯,二氯乙烷和四氯乙烷和四氯化碳在新工艺中的去除情况,实验表明,水解池中存在还原脱卤过程,而挥发是稳定塘去除卤代烃的主要途径。