钟市油田井下管柱腐蚀断裂机理与防治

针对钟市油田井下管柱腐蚀现状,通过分析注入水、环空水水化学成分及pH值、细菌等水质指标,结合断裂管柱腐蚀产物成分,研究管柱腐蚀断裂机理。结果表明,钟市油田注入水SO2-4质量浓度高达4 398.2 mg/L,利于硫酸盐还原菌(SRB)繁殖生长,SRB代谢产生H2S导致腐蚀加剧是注水井井下管柱断裂的主要原因。环空注入杀灭环空菌是解决管柱过早腐蚀断裂的有效方法,文章应用的环空保护液杀菌率100%、腐蚀速率0.058 mm/a,现场试验结果达到国家标准要求。     

氧化铜活化过硫酸盐的界面反应机理

本文以苯酚为降解对象,系统性研究了氧化铜(CuO)活化过二硫酸盐(PDS)与过一硫酸盐(PMS)降解苯酚的界面反应机理.结果表明,CuO可高效活化PDS和PMS降解苯酚,电子顺磁共振(EPR)结果表明CuO/PDS体系中的活性物种有SO_4~(·-)、·OH和O_2~(·-),而CuO/PMS体系中主要存在O_~(·-)和~1O_2,猝灭实验结果表明CuO/PMS体系中O_2~(·-)起到了关键作用. CuO/PDS和CuO/PMS体系均可选择性降解具有给电子官能团的有机物.在CuO/PDS体系中,主要活化机理为富电子有机物通过取代表面羟基吸附于CuO表面,与CuO发生电子传递产生苯氧自由基,进一步可活化PDS和O_2产生SO_4~(·-)、·OH、O_2~(·-)等活性物种实现对有机物的降解.而在CuO/PMS体系中,PMS通过取代CuO表面羟基产生亚稳态中间体,与PMS及O_2~(·-)反应生成~1O_2实现对苯酚的降解,虽然体系中也存在与CuO/PDS体系中类似的苯氧自由基活化过程,但其对有机物降解的贡献较小.     

亚铁活化过硫酸盐降解水中双氯芬酸钠

研究了Fe~(2+)活化过硫酸盐(PS)对水中双氯芬酸钠(DCF)的降解,调查了pH、Fe~(2+)用量、PS用量、Cl~-、常见过渡金属离子以及常见还原剂对Fe~(2+)/PS降解DCF的影响.结果表明:DCF在pH 2.0—9.0范围内均有一定的去除效果,且pH 3.0时效果最佳;Fe~(2+)与S_2O_8~(2-)的最佳投加摩尔比为1∶1,过量的Fe~(2+)可消耗部分硫酸根自由基从而抑制DCF降解;Cl~-对DCF的降解具有一定的促进作用,且Cl~-浓度越大,促进作用越大;Ce~(3+)和Co~(2+)对DCF的降解几乎没有影响,而Cu~(2+)和Mn~(2+)具有一定的促进作用;抗坏血酸和硫代硫酸钠具有双重作用,在低浓度时对DCF的降解具有促进作用,高浓度时呈现抑制作用,而盐酸羟胺和亚硫酸氢钠在研究的浓度范围内均呈现促进作用.     

硫酸盐生物还原的限制性生态因子的影响研究

利用厌氧颗粒污泥对烟气中SO2吸收生成的硫酸盐或亚硫酸盐废水进行处理,考察起始SO4^2-质量浓度、初始COD／SO4^2-、初始pH、接种污泥质量、亚铁离子等限制性生态因子对硫酸盐还原的影响。结果表明：在起始SO4^2-质量浓度800mg／L,初始COD／SO4^2-为3．0,pH值为7．0,接种污泥质量为31．10gVSS／L,添加亚铁离子的条件下,进行半连续试验,硫酸根去除率可迭70％。表明在COD／SO4^2-较低的条件下,各生态因子综合作用下,硫酸盐还原可得较好效果。     

废水中硫酸盐生物还原技术研究

在上流式厌氧污泥床中,利用硫酸盐还原菌还原青霉素生产废水中的SO₄2-, 当进水SO₄2-为 2.0 g/L,SO₄2-容积负荷为10 kg/(m3·d)时,SO₄2-去除率为76%。试验结果表明:COD/SO₄2-和容积负荷是影响SO₄2-还原效果的主要因素。      

融合多源时空数据的地下水硫酸盐预测模型

准确预测地下水SO₄ ^2-空间变化趋势对改善地下水质量、提高区域地下水管理水平具有重要意义.以2011、2014、2017和2020年叶尔羌河流域平原区土地覆盖数据、土壤参数数据、数字高程数据等多源时空数据和地下水pH值为特征变量,分析其与地下水SO₄ ^2-浓度的相关性,利用贝叶斯优化算法优化随机森林回归,建立BOA-RFR模型,并基于BOA-RFR模型对特征变量进行重要性分析,对模型预测精度进行评价,最后生成地下水SO₄ ^2-预测图.结果表明,pH值、地面高程（GE）和贡献区荒地（BAR）面积占比作为影响地下水水化学组分的重要参数,与地下水SO₄ ^2-浓度均呈现极显著负相关,对地下水SO₄ ^2-浓度预测的重要度均大于25 %;地统计插值方法作为空间分布预测建模的辅助手段,加入辅助样本后的BOA-RFR模型,地下水SO₄ ^2-浓度预测的R²均大于0.96,且多辅助样本构建模型的RMSE和MAE最大值较少样本模型的最小值分别降低了4.7 %和23.8 %;在地下水SO₄ ^2-浓度预测中,高SO₄ ^2-地下水向叶尔羌河流域平原区东北部富集,且面积呈扩张趋势.     

过硫酸盐在土壤中的电动输运特性

为提高过硫酸盐氧化剂在土壤中的传输效率,对以电渗流为主导因素的电动输运特性进行研究。通过土壤箱体的实验和数值模拟,研究电势梯度、土壤间隙水盐浓度和温度、过硫酸钠投放电极和浓度、pH对电渗流速和电渗系数影响,并分析过硫酸盐电动输运特性。结果表明,过硫酸盐在阳极投放与在两极投放时电动输运效果较好;提高投放的过硫酸盐浓度可以同比例提高相同时刻土壤中的过硫酸根浓度,但不改变电动输运所需的时间;提高电势梯度可以等比例提高电渗流速,但不能提高电渗系数;提高盐浓度可使电渗流速和电渗系数以相同比例提高;土壤升温至60℃和在2～12区间内的pH改变对电渗流速和电渗系数的提高比例为14.5%和4.8%;当盐浓度低于0.1 mol·L^-1时,在1、2 V·cm^-1的电势梯度下,土壤的最大温升分别为8℃、40℃。因此,在过硫酸盐的电动输运过程中,建议采用1V·cm^-1电势梯度以降低过硫酸盐的活化速率。本研究结果可为电动输运过硫酸盐的传输方案提供参考。     

絮凝耦合过硫酸钠氧化处理实际含糖废水

含高浓度污染物和色度实际含糖废水的高效处理一直是水处理领域的难点。针对单一絮凝沉淀和过硫酸钠氧化体系的技术局限性,首次构建了絮凝耦合过硫酸钠氧化体系,同步实现了对废水中COD和色度的高效去除,并深入探究了污染物的转化机理。结果表明：在最佳实验条件下,絮凝耦合过硫酸钠氧化体系对实际含糖废水中COD的去除率高达95.74%,色度去除率高达96%。紫外全波长扫描和GC-MS分析结果表明,絮凝沉淀过程优先去除不含发光基团的大分子聚合物、长链烷烃等有机污染物,含发光基团的大分子有机污染物部分被去除;在后续过硫酸钠氧化过程中,实际废水中含发光基团的大分子有机污染物几乎被彻底去除,小分子有机污染物得到高效去除。本研究可为复杂的实际含糖废水的达标排放提供参考。     

生物硫循环及脱硫技术的新进展

自20世纪初期,硫的生物循环一直是科学界研究的热点,而建立在生物硫循环基础上的生物脱硫工艺更是受到研究者的青睐.本文从生物硫循环的角度阐述了废水、废气的生物脱硫工艺和技术的基本原理及工程应用,并对相关的技术进行了讨论,同时指出了生物脱硫技术的优化和应用还需要在厌氧颗粒污泥多样性、脱硫脱硝技术的机理、生物脱硫生态方面进一步发展.