长庆油田某作业区集输系统结垢机理与防控措施研究

目的解决长庆油田某作业区集输系统的结垢问题。方法采用离子色谱仪等仪器对水样的理化性质进行测试分析,采用X射线衍射仪对现场垢样进行成分分析,通过室内静态结垢实验结合滴定法,研究油井采出液混合的配伍性,并对阻垢剂进行筛选及评价。结果长庆油田某作业区集输系统结垢的主要原因为该区C6和Y9两个层系的采出液不配伍,主要结锶钡垢,且结垢量较大。温度对总结垢量的影响较小,但随着两种水样的质量比接近1︰1时,结垢量达到最大。选择加注C型阻垢剂,且加注质量浓度为90 mg/L时,阻垢率可达86.1%,比原方案提高30%左右,阻垢后最大结垢量由1678 mg/L降为233 mg/L。结论现场提供的C型阻垢剂对长庆油田某作业区集输系统具有适用性,阻垢率高,能够有效减缓现场结垢问题。     

瓦斯抽放水环泵补充水适度降硬结垢控制技术及应用研究

通过剖析结垢原因及危害方式，对国内外已有的防垢技术进行研究、试验和分析，借鉴结垢理论最新研究成果和国外先进的工业用水降硬和精密过滤经验，提出了瓦斯抽放水环泵补水适度降硬结垢控制技术路线．并研制了成套的设备系统。现场运行证明提出的技术路线和研制的设备系统可以解决瓦斯抽放水环泵结垢这一困扰煤矿行业多年的难题。     

曲堤油田结垢机理研究与防治

目的解决曲堤油田的结垢问题。方法采用离子色谱仪,对水样理化性质进行测试分析,采用X射线衍射仪对现场垢样进行成分分析,通过室内静态结垢实验结合滴定法,研究油井采出液及联合站注入水混合的配伍性,并对阻垢剂进行筛选及评价。结果曲堤油田水样水型均为CaCl_2型,含有较多的结垢性阳离子Mg~(2+),Sr~(2+)和Ba~(2+)的含量相对较少。对于结垢性阴离子,主要为HCO_3~-,CO_3~(2-)和SO_4~(2-)含量较少。曲堤油田结垢主要是由于Ca~(2+)、Mg~(2+)与HCO3-反应,生成白云石晶体造成的。各油井采出液在低温下混输,配伍性较好;随着温度的升高,会出现一定程度的结垢,但结垢率均小于5%。除Q10-X16油井采出液以外,其余各油井采出液与联合站注入水均不配伍,混合后结垢率达10%以上。选择7#阻垢剂,加注浓度50 mg/L作为曲堤油田的阻垢剂类型及加药制度。结论现场调研的7#缓蚀剂对于曲堤油田的环境具有适用性,阻垢率高,能够有效减缓曲堤油田的结垢问题。     

李阳煤业综放工作面高抽巷瓦斯防治技术

厚煤层采用综采放顶煤开采工艺时,开采规模大、推进速度快、工作面采空区内顶板垮落不及时、采空区内遗煤多,邻近煤层受开采层采动影响,大量瓦斯运移到工作面采空区和上隅角,严重威胁工作面正常回采。为有效防治工作面瓦斯,采用顶板高抽巷抽采瓦斯,试验表明:高抽巷平均瓦斯抽采纯量21.31m3/min,工作面回风巷最大瓦斯浓度0.48%,上隅角最大瓦斯浓度0.74%,实现了开采层瓦斯的有效防治。     

碱度和浊度对混凝去除磺胺甲唑与土霉素的影响

为研究不同碱度和浊度下抗生素SMZ(磺胺甲唑)和OTC(土霉素)的混凝去除特征,选择PAC(聚合氯化铝)为混凝剂,并分别以碳酸氢钠、高岭土调节碱度〔以ρ(CaCO₃)计〕和浊度进行混凝模拟试验. 结果表明:当浊度为10 NTU时,SMZ和OTC的混凝去除率随着c(PAC)(以Al3+计)的增加而增加;在碱度为100 mg/L、c(PAC)为0.35×10-3 mol/L时,浊度对抗生素的去除有一定的影响但不显著,对SMZ去除的影响大于OTC. c(PAC)为0 mol/L时,高岭土对目标抗生素的吸附去除率较低,表明对抗生素去除起主要作用的是PAC. 碱度对SMZ和OTC的混凝去除率影响显著,这种影响是通过同时影响PAC的水解产物形态和抗生素总电荷而发挥作用的. 碱度为0 mg/L时,SMZ与OTC的混凝去除率分别为6.79%、-3.42%;碱度为25、100 mg/L时,SMZ与OTC的混凝去除率明显增加,并且当c(PAC)<0.3×10-3 mol/L时,低碱度(25 mg/L)下抗生素的混凝去除率优于高碱度(100 mg/L),而当c(PAC)>0.3×10-3 mol/L时则相反. 研究显示,碱度和浊度对混凝去除抗生素均有明显影响,但碱度对混凝去除抗生素的影响大于浊度.      

基于CFD的渗滤液输运管道结垢特性的数值模拟

为缓解垃圾渗滤液输运对管道的结垢影响,设计了渗滤液浸置管材的结垢实验,以实验数据驱动计算流体动力学建模,模拟了渗滤液在直管和90°弯管中的结垢变化趋势,探究了不同管型中垢物的沉积变化特征,分析了温度、流速、管壁粗糙度、垢物粒径等因素对垢物沉积的影响。结果表明：渗滤液输运管道垢物中无机垢和有机垢的占比分别为75.6%和24.4%,垢物晶体成分主要是CaCO₃,伴有少量NaCl;垢物沉积量与温度呈正相关,与流速、污垢粒径呈负相关,壁面粗糙度对沉积量影响相对较小;直管和90°弯管2种管型内垢物在多个影响因素作用下的平均沉积率分别为1.26%和7.45%,90°弯管内垢物沉积量显著大于直管。该研究结果可为渗滤液输运管路系统设计与优化提供科学依据。     

以吲哚为燃料的微生物燃料电池降解和产电特性

以铁氰化钾为电子受体,在两极阴阳室内使用碳毛刷纤维为电极材料构建了循环式微生物燃料电池(MFC),研究了以吲哚为单一燃料和吲哚+葡萄糖为混合燃料条件下MFC的产电特性以及对吲哚和COD的去除效果.结果表明,以1000mg/L葡萄糖+250mg/L吲哚为混合燃料时,MFC的最高电压和最大功率密度分别为660mV和51.2W/m3(阳极),MFC运行10h对吲哚和COD的去除率分别为100%和89.5%;分别以250,500mg/L吲哚为单一燃料时,MFC的平均最高电压分别为115,118mV,最大功率密度分别为2.1,2.3W/m3(阳极).在MFC中,250,500mg/L吲哚被完全降解的时间分别为6,30h.MFC能够利用吲哚为燃料,在实现高效降解吲哚的同时对外产生电能,可用于处理含有毒且难降解有机物的焦化工业废水.     

垃圾渗滤液与厨余垃圾混合厌氧消化研究

对垃圾渗滤液与厨余垃圾进行混合厌氧消化研究,采用中温批式厌氧消化工艺,考察3g/L和30g/L有机负荷(以VS计)条件下厌氧消化过程中pH值、产气量、VFA以及甲烷含量的变化,旨在探索有机负荷对厌氧消化产甲烷效果的影响.结果表明,在30g/L负荷下比3g/L负荷反应过程更为稳定,且累计生物气产量有大幅提高.2种负荷下系统均能进入产甲烷阶段,最高甲烷体积分数分别达到77.14%和74.47%,VFA质量浓度在反应结束时分别为300mg/L和336 mg/L.     

不同组合类型人工湿地污水处理效果比较

构建室内潮汐流-水平潜流和水平潜流-潮汐流2种不同组合人工湿地系统,探讨不同组合人工湿地系统对污染物的去除效果。研究结果表明:1)当进水总有机碳平均质量浓度为75.9 mg/L,氨氮平均质量浓度为99.4 mg/L时,潮汐流-水平潜流和水平潜流-潮汐流人工湿地系统对总有机碳的去除率分别为90.2%和91.3%,氨氮平均去除率分别为19.5%和39.2%,总氮平均去除率分别为10.3%和30.5%。水平潜流-潮汐流人工湿地系统对氮素表现出较好的去除能力。2)在进水氨氮浓度不变,降低潮汐流-水平潜流组合人工湿地进水的总有机碳浓度至23.1 mg/L,同时,升高水平潜流-潮汐流进水的总有机碳浓度至105.0 mg/L时,2组湿地系统对氮素的平均去除率均得到大幅度提高,氨氮去除率分别为78.9%和80.6%,总氮平均去除率也分别升高到45.4%和51.8%。     

弱碱三元采出水ABR生物处理工艺研究

油田弱碱三元复合驱采出水的组成复杂,主要包括未分离的原油、悬浮固体、聚合物、碱、表面活性剂和化学药剂等。该研究针对大庆油田弱碱三元复合驱采出水的特点,采用厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor,ABR)生物处理工艺对其进行处理。研究表明,在反应器稳定驯化驱油菌群的60 d中,随着驯化时间的延长,水力停留时间由最初72 h逐步缩短至24 h,增强菌群对复合驱采出水有机质的去除能力。经过3个月的驯化,检测各个指标发现,原水的油去除效率高达99.80%;悬浮固体含量去除率达94.40%,由初始的151.30 mg/L降至3.33 mg/L;表面活性剂含量降至10 mg/L以下,去除率50%;总碱度3 360 mg/L,去除率16%;聚合物含量650 mg/L,去除率7%,粘度下降20%。经气质联用仪检测原水与出水中主要物质发现其中的39种污染物大部分被去除,总体水质有显著改善,达标油田出水回注要求。     

Y型通风协同抽采下综采工作面采空区瓦斯渗流分布规律研究北大核心CSCD

以综采工作面采空区为研究对象，基于渗流理论及连续性方程，运用三维数值模拟的方法，以Y型通风为例，采用上隅角埋管、预埋立管和高位定向钻孔协同抽采，研究抽采前后采空区在走向、倾向和竖直方向上瓦斯流场分布规律，并通过对比文献中的试验数据来验证数值模拟结果的可靠性。结果表明：抽采前，Y型通风下在综采工作面采空区走向上，距离工作面越远深部瓦斯浓度越高，瓦斯最高体积分数为98.6%,综采工作面采空区倾向上瓦斯浓度较小，瓦斯浓度在1.0%以下；抽采后，综采工作面采空区瓦斯最高体积分数由98.6%降低至4.6%,且采空区3/4区域瓦斯体积分数不足3.0%,综采工作面与上隅角区域瓦斯体积分数也均降低至1.0%以下，未产生上隅角区域瓦斯浓度超限现象，瓦斯浓度大幅度下降。该研究对丰富采空区瓦斯渗流理论、提高瓦斯抽采量、解决上隅角区域瓦斯浓度超限问题、保证矿井安全生产等方面具有一定的理论和现实意义。     

壳聚糖联合聚合氯化铝强化混凝除藻的参数优化

为增强饮用原水中藻类的混凝去除效果,以铜绿微囊藻和水华鱼腥藻为对象,在单因素实验的基础上,采用响应曲面法考察了壳聚糖（CTS）投加量、聚合氯化铝（PAC）投加量、pH值及CTS和PAC的投加顺序对CTS联合PAC混凝除藻的影响.结果表明,混凝去除铜绿微囊藻（叶绿素a含量为45~55μg/L）的最佳条件为：CTS 0.40mg/L、PAC 1.19mg/L、原水pH值7.5、CTS和PAC混合均匀后投加,该条件下模型预测叶绿素a去除率为96.1%（实测值为95.7%）;混凝去除水华鱼腥藻（叶绿素a含量为80~90μg/L）的最佳条件为：CTS 0.25mg/L、PAC 2.00mg/L、原水pH值7.9、先投加CTS后投加PAC,该条件下模型预测叶绿素a去除率为97.9%（实测值为97.0%）.当原水pH值9.0时（模拟高藻原水的碱性环境）,混凝去除铜绿微囊藻和水华鱼腥藻的最佳投药顺序均为CTS和PAC混合均匀后投加,实测叶绿素a去除率分别为94.9%和95.3%;混凝铜绿微囊藻的药剂方案为CTS 0.40mg/L、PAC 2.00mg/L,药剂成本为0.0215元/m³,混凝水华鱼腥藻的药剂方案为CTS 0.24mg/L、PAC 2.00mg/L,药剂成本为0.0149元/m³.     

复合填料曝气生物滤池在中水回用中的应用及效益分析

采用活性碳+椰壳复合填料曝气生物滤池对污水处理厂出水进行深度处理。运行结果表明,在水力停留时间4 h、气水体积比3∶1工况下处理效果最佳,COD、NH3-N及色度平均去除效率分别为46.71%、80.32%、89.29%。稳定运行一周检测出水部分指标,出水达到GB/T 18920—2002《城市污水再生利用-城市杂用水水质》与GB/T 18921—2002《城市污水再生利用-景观环境用水》水质标准。项目年减排污水36.5万吨,COD 18.25吨(进水COD按50 mg/L计),NH3-N2.19吨(进水NH3-N按6.0 mg/L计),TP 0.37吨(进水TP按1.0 mg/L计),环境效益良好。项目年收益70.08万元,投资偿还期为2.13年,内部收益率45.77%,经济效益良好。     

溶解氧对HLB-MR反应器回收城市污水中有机物的影响

为优化高负荷生物絮凝-膜反应器(HLB-MR)的工艺参数,提高其资源化城市污水的效能,文章采用平行对比实验,考察了不同溶解氧(DO)条件下反应器的有机物去除效率、生物絮凝效果、有机物回收效果和膜污染状况。结果表明:在DO分别为1～2 mg/L和6～8 mg/L时,HLB-MR反应器有机物去除效率均在90%以上,其出水总COD均保持在30 mg/L左右;DO为1～2 mg/L时,反应器内胶体COD的絮凝效率为83%,其值低于DO为6～8 mg/L时的89%;总COD的回收率在DO为1～2 mg/L条件时为70.2%,也低于DO为6～8mg/L时的77.5%,但两反应器内悬浮态COD占浓缩液总COD的比例相差不大且均超过了94%,均利于有机物的回收利用;跨膜压差变化表明DO为6～8 mg/L时反应器膜污染程度较DO为1～2 mg/L时严重。从有机物回收与膜污染控制两方面综合比较,浓度为1～2mg/L是HLB-MR反应器较优的DO控制参数。     

Fe3+对反硝化系统除磷效果及微生物产物的影响

铁盐常作为化学药剂来辅助城市污水处理厂的生物除磷. 利用间歇试验考察投加不同ρ(FeCl₃)时反硝化除磷系统中污染物的去除效果以及EPS(胞外聚合物)、PHA(聚羟基脂肪酸酯)、糖原的形成与转化,并通过分析胞内Fe3+含量来解析Fe3+对反硝化除磷系统的影响. 结果表明:①Fe3+投加量(以ρ计)<10 mg/L时,系统中PO₄3-P的去除率由未投加时的88.4%升至100%;Fe3+投加量>10 mg/L时,PO₄3-P的去除率随Fe3+投加量的增加而缓慢降至84.4%(Fe3+投加量为25 mg/L时). ②Fe3+投加量(10 mg/L)较低时,会增加污泥中w(总EPS);但由于Fe3+会与EPS中的羟基、氨基等官能团发生络合反应,导致Fe3+投加量(>10 mg/L)较高时可检出的w(总EPS)降低. ③投加Fe3+对厌氧段内w(PHA)、w(糖原)的变化及生物释磷的抑制作用影响不大,但Fe3+投加量(>10 mg/L)较高时对缺氧段NO₃--N的生物利用、生物吸磷作用以及PHA和糖原的转化速率有明显的抑制作用. ④缺氧阶段末胞内Fe3+含量(以w计)增加144%(Fe3+投加量为25 mg/L时),说明抑制作用主要是因为缺氧段Fe3+随细胞吸磷作用一并进入胞内,直接影响生物酶活性.      

超滤+反渗透工艺深度处理钢铁厂综合污水

利用超滤+反渗透工艺深度处理钢铁厂经混凝沉淀处理后的综合污水,以制备脱盐水.设计能力为1 000 m3/h.进水水质总硬度为490 mg/L(以CaCO3计)、电导率为1 350 uS/cm,出水水质按脱盐率95%,总硬度为3 mg/L(以CaCO3计)、电导率为70 uS/cm,出水用于高炉、转炉及加热炉等高端水质用...     

碱度和浊度对混凝去除磺胺甲噁唑与土霉素的影响

为研究不同碱度和浊度下抗生素SMZ(磺胺甲唑)和OTC(土霉素)的混凝去除特征,选择PAC(聚合氯化铝)为混凝剂,并分别以碳酸氢钠、高岭土调节碱度〔以ρ(Ca CO3)计〕和浊度进行混凝模拟试验.结果表明:当浊度为10 NTU时,SMZ和OTC的混凝去除率随着c(PAC)(以Al3+计)的增加而增加;在碱度为100 mgL、c(PAC)为0.35×10-3molL时,浊度对抗生素的去除有一定的影响但不显著,对SMZ去除的影响大于OTC.c(PAC)为0 molL时,高岭土对目标抗生素的吸附去除率较低,表明对抗生素去除起主要作用的是PAC.碱度对SMZ和OTC的混凝去除率影响显著,这种影响是通过同时影响PAC的水解产物形态和抗生素总电荷而发挥作用的.碱度为0 mgL时,SMZ与OTC的混凝去除率分别为6.79%、-3.42%;碱度为25、100 mgL时,SMZ与OTC的混凝去除率明显增加,并且当c(PAC)0.3×10-3molL时,低碱度(25 mgL)下抗生素的混凝去除率优于高碱度(100 mgL),而当c(PAC)0.3×10-3molL时则相反.研究显示,碱度和浊度对混凝去除抗生素均有明显影响,但碱度对混凝去除抗生素的影响大于浊度.     

超滤+纳滤工艺在高盐印染废水处理中的应用及脱盐效果分析

采用超滤+纳滤工艺处理印染废水,通过改变废水盐的种类、废水的pH值,分析相关因素时废水处理效果的影响.实验表明:以NaCl为主要助剂的混合浓洗水,COD和TOC的总去除率都在80%以上:以硫酸盐为主要助剂的碱性染缸废水和第一道漂洗废水按照5:2体积比形成的混合液,纳滤过程对电导率和盐去除效果好,去除率分别为63.4%和60.3%,色度的去除率为93.8%;调节pH值后的以硫酸盐为主要助荆的染缸废水COD和TOC总去除率分别为77.2%和93.6%,色度总去除率为98.4%,同时具有较好的脱盐效果,全盐量从9 500 mg/L降至563 mg/L,脱盐率约94%,能大量削减外排废水中的含盐量.     

滨425区块结垢机理及防治措施研究

针对滨425区块油井结垢问题,分析了作业井数据、油井垢样和油井产出液油水乳化状态,并开展了结垢影响因素和高矿化度水垢晶生长及成垢速度等实验研究,得出了滨425区块低含水油井及地层的结垢机理:地层压力下降,导致CO2分压逐渐降低,从而产生碳酸盐垢。根据结垢机理提出了井下挤注防垢剂技术作为防治措施,进行了配伍性、静态防垢率、最低有效防垢浓度及动态吸附-解吸等试验研究。实验结果表明,优选的防垢剂防垢率达到90%以上,最低有效浓度20mg/L,且吸附解吸性能较好。     

甲醇和乙醇对SBR单级好氧生物除磷的影响研究

分别以甲醇(SBR1#)和乙醇(SBR2#)作为碳源,研究了其对单级好氧生物除磷的影响.结果表明,稳定运行条件下,SBR1#磷的平均去除量为6.56mg/L,平均去除率为52.63%.SBR2#中磷的平均去除量为11.22mg/L,去除率为90.34%. SBR1#和SBR2#一个周期运行中好氧吸磷速率分别为1.62mg/(g×h)(以PO43--P计)和5.31mg/(g×h)(以PO43--P计),其中SBR2#出水磷的浓度低于检出限,SBR2#的储能物质总累积量比SBR1#多.相比之下,乙醇是作为除磷碳源效果较好.静置期,由于SBR2#中聚磷菌生物活性较SBR1#高,代谢旺盛,其释磷量高于SBR1#.