固定化微生物修复石油污染土壤特性试验

利用梯度稀释法分离筛选原油降解混合菌,采用吸附法将混合菌固定在砾石和草炭土上,探讨固定化混合菌对土壤石油烃的去除效果。结果表明:分离得到的混合菌8-2,菌群结构简单,石油烃降解率可达52.1%。与砾石相比,草炭土所固定的微生物数量和活性较高,可达1.3×108 cfu/g和0.24A487。草炭土固定的混合菌8-2,修复含油量为30g/kg的污染土壤30d后,石油烃降解率达28.4%,高于游离降解菌的24.3%。固定化载体草炭土在修复过程中起到了微生物缓释剂的作用。     

固定化高效石油降解生物制剂制备及效果评价

选取聚丙烯工业吸油棉为固定化生物载体材料,通过开展材料改性及固定化工艺优化研究,制备出适用于溢油污染海岸线环境的固定化高效石油降解生物制剂。结果表明:优选0.2mol/L NaOH溶液作为固定化载体材料改性液,改性前后比表面积由33.120m~2/g增至189.621m~2/g,平均孔径由16.997nm增至36.810nm;明确最优固定化参数:固定化初始pH值7~8、固定化初始温度28~32℃、载体投加量2.00~2.50g/L;固定化高效石油降解生物制剂TPHs降解率均高于游离菌群和未改性载体材料,环境耐受性及原油降解效率显著提升。     

页岩气油基钻屑真空热解工艺优化试验

涪陵页岩气田油基钻屑热解技术具有油回收率高、稳定可靠、安全环保的优点,针对其存在能耗高、易结焦、回收油品质量低等工程实际问题,在充分调研现场热馏炉式连续回收处理设备的基础上,自制了热 解模拟试验装置。通过研究单因素对热解效果的影响,优选了油基钻屑热解参数,试验表明：热解终温、停留时间、升温速率、真空度对油基钻屑热解效果均有影响,其中热解温度是影响油基钻屑热解效果的主要因素;其次 正交试验筛选出了油基钻屑热解最佳运行条件,当热解温度为400℃,停留时间为50min,升温速率为30℃/min, 真空度为0.1MPa,试验未发现结焦现象,处理后的油基钻屑残渣含油率为0.29％,满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》农用地标准（含油率小于0.30％）;热解矿物油测试分析表明热解前后矿物油的组分分布 基本一致,以烷烃类（60％以上）和芳烃类（约占10％）为主,属典型油基钻屑中总石油烃类分布,热解试验并未 破坏基础油组分,回收矿物油的品质较高。     

热脱附技术处理油基钻屑实验研究

页岩气非常规油气开发中产生油基钻屑,属于《国家危险废物名录》(2016)中的HW08类危险废物,是影响非常规油气开发的环保难题。油基钻屑中含有大量的矿物油,通过热脱附技术能够实现油基钻屑的安全处理,既能保证处理后残渣满足环保要求,又能回收矿物油。利用室内实验装置进行了加热温度和停留时间对油基钻屑的热脱附过程影响的实验研究,并分析了处理后固相残渣和回收油的基本属性。结果表明采用热脱附技术对于油基钻屑具有良好的处理效果,经检测,处理后残渣的含油率低于1%,回收油可以重新用于配置油基泥浆,性能满足使用要求,实现了回收油的资源化再利用。     

转速对油基钻屑热解炉温度场影响的数值模拟

页岩气开采所产生的油基钻屑在采用热解法的处理过程中,为探究油基钻屑在回转窑内的温度场分布情况,采用Fluent软件对回转窑进行建模并对油基钻屑在窑内热解过程进行数值模拟。结果表明:当回转速度为0.02rad/s时,内部温度场较为均匀且物料温度较高,适宜油基钻屑的热解,转速过低或过高均会影响物料的均匀混合与升温速率;物料刚进入窑体内部时,温度有一个急剧攀升至660K的过程,其后温度变化较为平缓。结合模拟结果,选用适中的回转速度可提高油基钻屑热解温度,从而提高热解效果。     

生物滴滤塔净化苯乙烯废气的性能研究

针对生物滴滤塔降解苯乙烯废气停留时间过长、去除负荷较低等问题,采用立式生物滴滤塔对苯乙烯废气进行降解,主要探究气体进口浓度、停留时间(EBRT)、营养液温度、停滞期等因素对生物滴滤塔净化苯乙烯废气性能的影响。实验结果表明:苯乙烯气体入口浓度为450mg/m3,营养液每小时喷淋量为90mL,停留时间超过23s的条件下,生物滴滤塔的总去除效率可达到90%以上;入口浓度为1 000mg/m3以下,停留时间为47. 70s的条件下,降解效率可达100%,去除负荷最高达101. 51g/m3·h。微生物群落分析表明:塔内上下两段微生物优势菌群类同,且各个优势菌群所占比例相差不大,塔内主要门水平优势菌群为Proteobacteria。此外,生物滴滤塔稳定运行223d,塔内生物量逐渐增高,p H值和压降没有明显变化,反应器运行性能良好。本次研究表明,采用生物滴滤塔降解苯乙烯废气有较好的效果,且可为工业上生物法降解苯乙烯废气提供基础数据参考。     

热脱附处理页岩气油基钻屑的研究与应用

介绍了油基钻屑的来源、组成、危害、处理方法以及热脱附技术研究进展与应用。综述了热脱附原理与工艺,并重点分析了钻屑性质、处理温度、停留时间、载气流速或压差、添加剂对油基钻屑处理效果的影响。讨论了当前热脱附处理油基钻屑存在处理过程能耗高、废气二次污染、废热回收利用率低等问题,提出针对油基钻屑性质选取合适的改性添加剂、提高传质传热效率、探究协同效应机理等油基钻屑高效节能处理的改进方向。     

微生物法处理海上钻井废钻井液

微生物法适用于海上钻井含油废弃物的处理。通过多次对菌株采集、分离、纯化和培养驯化,选育得到了3株对石油烃类有很好降解效果的石油类降解菌;确定了石油类降解菌适宜的生化处理条件:最佳生长及原油降解温度为50℃、最佳生长及原油降解酸碱性环境为pH=6.0、最佳菌株接种量2%、最佳原油初始浓度为500mg/L。处理后的含油废弃钻井液含油量基本稳定在2mg/L以下,降解率达98%以上。     

海上油基钻屑电磁热脱附参数优化及应用评价

选取某三级海域A平台钻井过程中离心机出口的油基钻屑开展电磁热脱附实验,分析实验过程中脱附温度、脱附时间对钻屑干渣含油量的影响规律,在此基础上优化设备运行参数:脱附温度300℃,脱附时间40 min,在此条件下,干渣含油量可达到0.84%。根据参数优化结果对现场应用进行指导,结果表明:一次性进料1 t,实际脱附温度300～320℃,脱附时间40 min,实际干渣含油量1.30%～1.70%;A平台电磁热脱附设备运行86 d,共处理油基钻屑1 116.40 t,平均处理量12.98 t/d,最大处理量21.70 t/d;油基钻屑在海上平台进行热脱附处理,实现了无害化处理,资源化利用,经济效益最大化。为提高设备处理能力,建议提高设备稳定性和增加预加热模块,为确保处理后尾气连续达标排放,建议增加尾气实时检测系统。     

外挂式光催化三相循环流化床处理苯胺废水

在自制的新型外挂式光催化三相循环流化床反应器中进行降解苯胺废水实验。结果表明:水力停留时间2h后,材料对苯胺吸附增长缓慢;反应过程中,最佳的通气量,气水比达到15∶1;负载催化剂最佳投加量为3%;单纯活性炭、活性氧化铝在反应初期对苯胺废水的去除能力较强,运行10天后分别降至5%和15%,而Ti O2/AC、Ti O2/Al2O3负载型光催化剂,对苯胺废水的去除效果稳定且基本相同,去除率达90%~95%。     

油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害,并最大限度地回收资源,提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究,选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度,其次为停留时间,升温速率影响最小,350℃处理温度下,即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下,满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》;油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果,原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好;低温热脱附回收油品质 好,和原料总石油烃分布基本一致。     

离子液体处理油基钻屑的研究

一步法合成一种离子液体(Ionic Liquid,IL)1-十四烷基-3-甲基咪唑溴化盐[C_(14)MIm]Br,作为萃取剂替代有机溶剂用于油基钻屑的萃取处理。考察IL种类、加量、萃取时间及pH值等对萃取效果的影响,实验结果表明,油基钻屑与萃取液质量比为1∶1、pH值大于7时,萃取在20min时可以达到平衡,油基钻屑中油去除率大于88%,IL吸附损失率小于0.9%,分离后的IL可直接重复利用7次。     

超声波载铁活性炭对磷的吸附研究

选用牛粪基活性炭进行负载,使用超声波协同浸渍负载铁,得到一种简单快速且成本较低的载铁活性炭制备方法。实验表明,在牛粪活性炭与铁盐在质量比1∶2,30℃下使用超声波浸渍40min为最佳的负载方法。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),红外光谱法(IR)对优方案的载铁活性炭进行表征,发现含铁化合物均匀的分布在活性炭孔道中,无固定晶型。其中的含铁基团对磷的吸附起了重要作用。根据载铁活性炭吸附研究,所得的载铁活性炭对浓度为25mg/L的模拟含磷溶液去除率最高达96%以上。能较好的符合Freundlich热力学方程与拟二级动力学方程(R20.97),得到的最大吸附浓度达到19.723mg/g,吸附开始2min去除率即可达70%。     

固定化真菌漆酶对分散兰-2BLN的脱色和降解

采用改良壳聚糖固定化的真菌漆酶对染料分散兰-2BLN进行脱色和降解条件的研究,探索了固定化漆酶活力、处理时间、染料浓度、温度和pH对其降解效果的影响。结果表明,固定化漆酶脱色降解分散兰-2BLN的适宜条件为：固定化漆酶活力18.2U／mL,染料浓度100mg／L,温度40℃,pH4.6,在上述条件下降解1.5h,分散兰-2BLN脱色率能达到87.68％。重复分批使用固定化漆酶处理2BLN兰,在使用6批次后,脱色率仍能保持在55％以上,其催化效率得到了较大提高。     

邻甲苯酚生产含酚废水处理试验

采用活性炭吸附和过氧化氢氧化两步联合处理邻甲苯酚生产含酚废水。通过试验得到活性炭吸附等温方程，活性炭去除COD负荷为550（mg/g－活性炭）；氧化处理的最佳配比，以及过氧化氢投加量等处理工艺条件。在试验选定的最佳条件下处理废水，挥发酚的去除率达100％，CODcr去除率达95％。     

煤层气采出水达标排放处理技术研究

以鄂东区块采出水为研究对象,在对其水质特征充分分析的基础上,研究提出了“固定化微生物”曝气生物滤池的采出水COD和NH3-N的去除工艺,开展了3个阶段的现场试验进行COD和NH3-N去除效果的验证,同时采用GC-MS分析方法探究采出水中有机物氧化降解情况。试验数据显示：最终出水的COD、NH3-N均低于40,2mg/L排放指标要求,难降解有机物种类和数量大幅减少。其中,COD去除率从70％逐步提升至880％,且随水力停留时间（HRT）增加而不断提升;NH3-N去除率可稳定达到99％以上,远低于标准设定值2mg/L,且对HRT的调整不敏感。研究结果表明,以“固定化微生物-曝气生物滤池＋活性炭吸附”为主体的工艺的处理技术,对鄂东区块采出水中的COD,NH3-N和难降解有机物均具有明显的去除效果,将HRT调整至8h左右时,出水仍可稳定达标,此时的直接运行费用将降至1.40元/m3以下,较化学处理工艺处理费用低70％以上,实现了鄂东区块煤层气采出水的“低成本、 稳定达标排放”处理。     

钻井液的使用和钻屑的管理

澳大利亚矿产和能源部(DME)根据所处地区的环境敏感性、钻屑处置方式和钻井液的环境性能评估钻井液的使用及其废物排放。环境性能的标准包括基液和整个钻井液的生物毒性、可生物降解性和生物累积性。申请人有责任明确活动的环境领域和可能的环境影响。油基钻井液(OBF)的芳烃含量不超过1%,附在钻屑上的基液干重限值为10%。大钻屑堆可能是海洋低水平烃类渗漏到海洋环境的来源之一,对钻屑堆的移除和处置问题,需要慎重考虑。     

页岩气钻屑固化填埋池监测与评价研究

为了探讨钻屑固化填埋池对周围土壤及水体环境的影响,以西南某页岩气田为例,分别选取了具有代表性的水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池,先对钻屑固化处置方式和效果进行了评价,再对钻屑固化填埋池土壤径流液及土壤进行了监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明:钻屑固化体浸出液达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准,钻屑固化填埋池土壤径流液满足GB5084-2005《农田灌溉水质标准》旱作标准;水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池上覆土壤重金属综合污染指数分别是0.42、0.45,周边土壤重金属综合污染指数分别是0.45、0.54。钻屑固化填埋池各项监测指标均未超标,土壤重金属综合污染指数均小于0.7,钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内钻屑固化填埋效果较好,对周围土壤环境影响较小。     

磁性活性炭吸附苯酚的初步研究

本文研究了磁性活性炭对苯酚的吸附性能;探讨了Cd2＋对苯酚在磁性活性炭上吸附的影响。目的是对磁性活性炭进行研究,以及为在实际废水中吸附处理苯酚提供参考。结果表明,磁性活性炭对苯酚的吸附过程符合拟二级动力学模型,R2为0.9935;与Freundlich吸附模型相比,Langmuir吸附模型能更好地描述磁性活性炭对苯酚的吸附行为;在不影响去除率的情况下,Cd2＋的存在使苯酚吸附处理最佳浓度由30 mg/L增大至50 mg/L;同时,Cd2＋对磁性活性炭和活性炭吸附苯酚分别具有促进和抑制作用。针对苯酚的吸附去除率,当无Cd2＋时,磁性活性炭的比活性炭的低10.65%～20.2%;当有Cd2＋时,磁性活性炭的比活性炭的高0.3%～7.71%。     

混凝沉淀SBR活性炭过滤处理垃圾渗滤液

采用沉淀-SBR-活性炭过滤复合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理，确定混凝、SBR和活性炭过滤的最佳参数。结果表明，当进水CODcr 2500mg／L、氨氮在900mg／L的条件下，经该系统处理后，出水CODcr均在300mg/L以下，氨氮在20mg/L以下。CODcr去除率达90％以上，氨氮去除率达98％以上，达到去除有机物和氨氮的较好效果。