不同表面活性剂对土壤中BaP的去除研究

将非离子型表面活性剂Brij35、阳离子型表面活性剂CTAB、阴离子型表面活性剂SDBS、生物表面活性剂鼠李糖脂Rhamnolipid对苯并芘(BaP)的增溶能力和对BaP污染土壤的洗脱效果进行了对比研究,当表面活性剂浓度为10g/L时,其洗脱效果:Brij35(71.3%)Rhamnolipid(49.9%)SDBS(43.2%)CTAB(13.1%)。通过计算与比较临界胶束浓度(CMC)、摩尔增溶比(MSR)、表面活性剂在土壤表面的饱和吸附量,几种表面活性剂中确定Brij35为最佳清洗剂。同时探究了液固比、表面活性剂浓度、温度、洗脱时间对土壤中BaP去除率的影响。结果表明最佳的洗脱条件为:液固比101,Brij35 10g/L,反应温度20℃,洗脱时间24h。此条件下BaP的去除率最高可达72.4%。研究证实了Brij35能促进土壤中BaP的分离以达到修复目的。     

页岩气压裂返排液处理效果影响因素研究

以昭通页岩气示范区的A、B两种类型压裂返排液为研究对象,研究和优选了适用于压裂返排液的混凝剂和促凝剂,并考察了温度、沉降时间、pH值及表面活性剂对SS(固体悬浮物)去除效果的影响,为工程应用提供了较好的指导。结果表明:聚合氯化铝与聚丙烯酰胺1 600对两种类型压裂返排液均有良好的絮凝效果,对A型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为400 mg/L和4 mg/L、温度为25℃、pH值为6～8、沉降30 min,SS去除率为98%;对B型压裂返排液:聚合氯化铝和聚丙烯酰胺1 600浓度分别为480 mg/L和12 mg/L、温度为25℃、pH值为6.5～8、沉降30 min,SS去除率为97%。细菌含量对压裂返排液SS去除率无显著影响。4种类型表面活性剂对絮凝效果的影响大小排序为:阴离子非离子两性≈阳离子。     

基于响应曲面法强化槐糖脂修复柴油污染水体

实验选择4种不同类型的表面活性剂,测定其对柴油的增溶能力。研究发现,4种表明活性剂对柴油的增溶能力由高到低依次为槐糖脂、鼠李糖脂、正己基葡糖苷与Tween-20。在此基础上,研究探讨了pH值与盐度等外界条件对槐糖脂处理含油废水的影响。结果发现,槐糖脂在pH值为2～10时表现出良好的表面活性;盐度的加入会降低槐糖脂的临界胶束浓度(CMC),同时其也表现出良好的耐盐性,且质量浓度越高,受盐度的影响越小。最后,研究基于响应曲面法对槐糖脂增溶柴油的能力进行了优化,结果表明,槐糖脂增溶柴油的最佳条件为水浴时间25h、摇床转速170r/min、水浴温度28℃,这将对实地工程中石油污染场地地下水的修复具有重要的借鉴与指导意义。     

纳米表面活性剂在致密油藏开采中的应用

吉林油田针对致密油藏的储层特点,通过TY纳米表面活性剂体系与原油发生乳化降黏作用,提高原油的流动性,降低乳化堵的风险。TY纳米表面活性剂分子尺寸小,在油藏环境下可降解,界面张力低,乳化粒径小(50～100 nm),乳化后60～120 min析水率大于90%,岩心驱替驱油效率达到39.7%。先导试验措施后增产效果明显,投入产出比大于1.5,经济效益较好,为致密油藏后续提高采收率提供了技术支持。     

聚氧乙烯(23)月桂醚低温降解菌的筛选及降解动力学研究

非离子表面活性剂随废水中进入环境具有降低水体溶解氧,危胁水生动植物等危害。生物降解法常用于非离子表面活性剂的处理,但低温对微生物的生长与代谢活性产生明显抑制作用。为提高污染物的低温降解效果,本研究通过长期低温驯化分离到一株能以聚氧乙烯(23)月桂醚(Brij-35)为唯一碳源生长的低温(10℃)降解菌株YX3,经16S rDNA鉴定属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.) YX3。不同pH、底物浓度下,菌株YX3对Brij-35的降解均符合一级动力学方程降解,半衰期为7.43～45.55 h。其中,YX3的最适生长条件为pH 8.0、Brij-35浓度250 mg/L,10℃下,24 h时Brij-35的去除率/达到95.80%,底物降解半衰期(t_(1/2))为6.1h。此外,该株菌对同类非离子表面活性剂聚氧乙烯(4)月桂醚(Brij-30)同样具有降解效果。     

人工沸石对Cr(Ⅲ)的吸脱附的实验研究

采用单变量法研究了人工沸石对Cr3+的最佳吸附粒径、最佳吸附反应条件和吸附动力学。结果表明,在Cr3+初始浓度为20mg/L、沸石投放量为10g/L时,最佳粒径为80目;在Cr3+初始浓度为50mg/L、沸石投放量为10g/L时,最佳振荡时间为70min;Cr3+浓度在20～70mg/L范围内时,人工沸石饱和吸附量随Cr3+的初始浓度增加而增加,二者近似于指数关系;人工沸石吸附Cr3+的过程主要为化学吸附,受表面扩散和颗粒内扩散过程控制。脱附实验表明洗脱性价比最佳的洗脱剂(NaCl)浓度为10g/L,洗脱微振荡-静置沉降最佳时间分布为:微振荡10min,静置沉降50min,洗脱两次后吸附效率下降25%～30%。     

4株苯磺隆降解菌的分离鉴定及其生长特性

从长期受农药苯磺隆污染的土壤中通过采用富集培养分离技术得到4株以苯磺隆为唯一碳源生长的细菌,分别将其命名为B1、B2、B3和B4。通过观察这4种菌株的形态学特征,研究其生理生化特性以及分析其16S rDNA序列,初步鉴定菌株B1为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）,B2为戴尔福特菌（Delftia sp.）,B3为微杆菌（Microbacterium sp.）,B4为产碱杆菌（Alcaligenes sp.）。并通过研究温度、初始pH值、接种量、苯磺隆初始浓度、培养基体积、氮源、碳源、Mg^2＋浓度等因素对4种菌株生长情况的影响,确定了菌株的最佳生长条件。结果显示,B1菌株的最适温度为35℃,其他3株菌株均为30℃。菌株B3最适pH为8.0,其余3株菌株均为pH7.0。B1和B3菌株最适接种量为15%,B2和B4最适接种量为10%。菌株B3最适苯磺隆初始浓度为100mg·L^-1,其余菌株最适苯磺隆初始浓度均为200mg·L^-1。4株菌株最适培养基体积均为75mL,最适氮源均为硝酸铵,最适碳源均为葡萄糖。B2菌株最适Mg^2＋浓度为100mg·L^-1,其余3株菌株均为200mg·L^-1。B1和B4菌株最适NaCl浓度为20g·L^-1,B2菌株NaCl浓度为5-30g·L^-1,B3菌株最适NaCl浓度为50g·L^-1。该结果为利用微生物对农药苯磺隆污染的土壤进行原位生物修复提供理论依据。     

羧酸盐型双子表面活性剂的合成及性能研究

以月桂酰氯、乙二胺与丁二酸酐为原料合成了一种羧酸盐型双子(gemini)表面活性剂。采用IR、1 HNMR对中间产物和目标产物进行结构表征,并考察了合成所得羧酸盐型gemini表面活性剂的表面活性。结果表明:合成产物即为目标产物。合成产物的临界胶束浓度为0.027mmol/L,比普通单链表面活性剂低2～3个数量级,表面张力最低可降至29.5mN/m。     

表面活性剂修复重金属污染土壤的研究

本文探讨了3种常用表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚山梨脂(Tween-80)对被重金属铬、镉污染了的土壤的修复洗脱作用,以及被污染土壤对3种表面活性剂的吸附作用。淋洗实验结果表明,3种表面活性剂对土壤中的铬、镉有明显去除效果,聚山梨脂(Tween-80)对污染土壤中铬和镉的去除率分别为61.2%和37.06%。实验表明,土壤对3种表面活性剂均有较强的吸附作用,这种吸附作用对土壤重金属的去除会产生不利的影响。     

一种新型含油污泥清洗剂的研究

茶皂素是一种从茶树籽中提取出的性能良好的天然非离子表面活性剂,将茶皂素与烷基酚聚氧乙烯醚类表面活性剂(OP)、硅酸钠(Na_2SiO_3)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、仲烷基磺酸钠(SAS)进行复配,筛选出一种清洗效率高、环境友好的新型含油污泥清洗剂。该清洗剂茶皂素、Na_2SiO_3、AEO、NaHCO_3质量比为1∶3∶3∶3,最优清洗条件为热水浴温度65℃、搅拌时间40 min、转速100 r/min、溶液pH值为10、最佳处理量为2.0 g含油污泥/50 mL清洗剂,优化的二次清洗剂浓度为0.3 g AEO/50 mL蒸馏水。该清洗剂和二次清洗剂可以较好的处理含油污泥,脱油率最高可达95.35%。     

厌氧氨氧化反应器的启动及运行

采用污泥混合接种的方法 ,成功地启动了实验室规模的厌氧氨氧化反应器 ,启动后含氨模拟废水运行的进水氨浓度和进水亚硝基氮浓度均为 2 0mmol/L ,氨氮、亚硝基氮和总氮的容积负荷率为 10 6 9mmol/L .d、12 2 6mmol/L .d和 394 5 5mg/L .d ,氨氮、亚硝基氮和总氮的去除率保持在 90 %、99%和 95 %以上。对运行条件研究表明 ,厌氧氨氧化反应的最适pH为 7～ 7 5 ,最适温度约在30± 1℃。厌氧氨氧化随亚硝酸盐浓度的升高而下降 ,氨的厌氧转化随COD浓度的增加也呈抑制型曲线 ,当COD浓度为 80 0±5 0mg/L时 ,厌氧氨氧化速率达到最大。     

催化氧化复合生物技术处理油气田压裂返排液

针对油气田压裂返排液处理难度大的问题,以四川某气田井组压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征和治理技术现状的分析,提出催化氧化复合生物处理工艺并进行了现场实验。实验结果表明:该技术对于压裂返排液COD去除效果明显,最终出水COD浓度均降至100mg/L以下,COD去除率达到98%以上;G-BAF生化系统进水盐度在0.5%~5%时,系统适应性非常好,有机物去除率达93%以上;当盐度提高到8%时,有机物去除率仍能保持在84%左右,G-BAF生化系统适合高盐度压裂返排液的处理;压裂返排液出水主要污染指标COD浓度、氨氮浓度、SS浓度、pH值均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,出水可用于油田及污水处理站设备清洁、钻井岩屑清洗等,实现废水综合利用。     

高效海洋溢油降解菌降解海洋溢油条件的优化研究

针对海洋溢油污染问题,采用实验室筛选的海洋溢油降解菌HJ01和HJ02开展海洋溢油微生物降解优化研究,采用单因素实验和多因素正交实验进行降解率测定。结果表明,单因素实验条件下,当pH值为7、培养温度35℃、石油初始浓度7 500mg/L、NaCl含量20 000mg/L时,HJ01和HJ02对海洋溢油的降解效果最佳。正交实验条件下,HJ01在pH值为7、培养温度35℃、石油初始浓度7 500mg/L、NaCl含量10 000mg/L时降解效果最佳;HJ02在pH值为7、培养温度30℃、石油初始浓度11 000 mg/L、NaCl含量10 000mg/L时降解效果最佳。     

含油污泥化学热洗技术研究

以新疆油田含油污泥为研究对象开展化学洗涤实验,以自制的表面活性剂为主洗涤剂,复配碱性无机盐,确定了最优的洗涤剂配方,并在此基础上研究了温度、洗涤时间、固液比、搅拌速度在单因素和正交试验情况下对含油污泥除油率的影响。结果表明,最优配方为磺酸盐型阴离子表面活性剂QH501和聚氧乙烯型非离子表面活性剂DE02配比1?2,浓度2 000 mg/L,碱性无机盐Na₂SiO₃浓度为900 mg/L;各因素对洗涤效果的影响大小依次为：温度>固液比>搅拌速度>洗涤时间;最佳工艺条件为：洗涤温度70℃、固液比1?4、洗涤时间40 min、搅拌速度70 r/min,在该工艺条件下洗涤后污泥含油率可由12.56%降低至1.34%,除油率高达89.3%,含油率满足新疆维吾尔自治区DB65/T 3998—2017《油气田含油污泥综合利用污染控制要求》。     

Layer—By—Layer技术构建化学传感器酶电极检测水体中有机磷的研究

基于层层累积自组装法将胆碱氧化酶和胆碱酯酶逐层固定在电极表面,制备了电流型水质有机磷检测化学传感器。讨论了自组装膜层数、pH值、温度对传感器电流响应的影响。制备的化学传感器对有机磷在浓度10^-9～10^-5mol／L呈良好的线性响应,检出限为1×10^-10mol／L。传感器的稳定性好,30天时的响应值仍保持90％。     

基于数值模拟的水面溢油回收装置优化

为减小海面溢油,自主设计吸油单元组装结构,利用数值模拟的方法,研究吸油单元形状对吸油性能的影响,通过对吸油阵列单元速度场、油组分浓度场分析发现:圆形结构吸油单元表面平滑,运动阻力小,与流体接触面积大,有利于增加吸油效率。采用上下间隔三角阵列方式对吸油单元进行排布,研究不同流速下阵列单元横向间距、纵向间距、分布排数以及入口含油浓度对吸油效率的影响,发现吸油单元的横向间距对吸油效率作用显著,而纵向间距和入口含油浓度对吸油效率影响不大,随吸油单元分布排数的增加,吸油效率趋于稳定。在工程应用范围内,保持阵列单元横向间距为1.5 D,运动速度低于1m/s,阵列单元的吸油效率能达到90%以上。     

石油降解菌的降解特性研究

以0#柴油为唯一碳源,对石油降解菌DSP菌的生长、疏水性、产表面活性剂、脱氢酶活性及降解能力进行研究。结果表明:DSP菌在生长过程中可产生糖脂类生物表面活性剂,对石油烃的降解有很好的促进作用,其脱氢酶活性与降解率有较好的相关性。当土壤中柴油含量为10%时,利用DSP菌经过40d的处理(30℃,pH值为6),油含量下降到1.82%,降解率最高可达65.4%。     

NaCl胁迫对油莎豆块茎萌发与幼苗生长的影响

采用沙培法,研究不同浓度的NaCl胁迫对三种油莎豆品系块茎萌发和幼苗生长的影响,以探讨油莎豆的抗盐性。结果表明:油莎豆块茎发芽率随着NaCl胁迫浓度升高呈逐渐降低趋势,500mmol/L时发芽率为0;油莎豆幼苗叶片中叶绿素含量随着NaCl胁迫浓度的升高而降低,而蛋白质和脯氨酸含量随着NaCl胁迫浓度的增加而升高,说明NaCl胁迫对油莎豆块茎萌发和幼苗生长具有严重的抑制作用。该研究结果为油莎豆在盐碱地的种植、栽培提供了重要的参考资料。     

NaCl改性沸石去除水中低浓度铅的研究

实验研究了NaCl改性沸石去除水中铅的效果,比较了沸石改性前后对铅的静态平衡吸附量变化,着重考察了吸附时间、pH值、竞争离子以及有机物对去除铅效果的影响。结果表明:NaCl改性沸石吸附铅速度快,对铅有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的28.57mg/g提高到了32.26mg/g。pH值对NaCl改性沸石去除水中铅的效果有较大影响,在pH=6～7时,去除效果最佳。水中竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低铅的去除效果;随干扰物质浓度的升高,NaCl改性沸石对铅去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中铅浓度相当时,NaCl改性沸石可对铅保持很高的去除率。     

油溶性有机醇胺脱硫剂研制与现场实验

长庆油田部分油井硫化氢浓度超过GBZ 2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》要求的10 mg/m^3,存在安全环保隐患,因此开展了油溶性脱硫剂研究.优选了有机醇胺脱硫主剂、互溶剂、表面活性剂;研究了反应速率、反应温度;实验了管道混合器脱硫剂加注工艺.通过研究形成了油溶性脱硫剂配方：脱硫剂S1加量为1.2倍硫化氢物质的量浓度,互溶剂W3加量为13％～15％S1,表面活性剂Q2加量为0.4％～0.6％ S1,该脱硫剂在长庆油田8口油井开展了原油脱硫现场实验,治理后硫化氢浓度均降为0.