页岩气开发废水污染控制技术与环境监管研究

水力压裂是页岩气开采的核心技术,但在开发过程中会产生大量的废水,其废水复杂,处理难度高、环境危害大。为此,利用重庆涪陵页岩区块的返排水调研结果,并借鉴美国页岩气开发废水的成功管理经验,分析整理了压裂返排液的水质特点、处理方式及技术,对回用技术、外排技术选择进行了推荐。结合中国现有环境监管体系,对页岩气返排废水的处置方法提出了监管对策,为中国页岩气大规模开发产生的返排废水管理提供参考。

页岩气开采返排/产出水处理技术选择的评述与展望

页岩气是常规油气资源最现实的接替资源之一,但采用水力压裂(HF)技术的开采方法不仅水量耗费大,还会产生含复杂有机物的高盐度返排/产出水(FPW)。这可能诱发水资源短缺、环境污染、人体和生态健康损害等风险。因此优化FPW的处理方法对于缓解和消除页岩气开采的生态环境风险极为重要。通过系统综述相关文献资料,主要从功效方面对FPW处理技术进行评估。以水资源利用最大化为目标,提出了处理后内部HF回用-外部回用-深井回注的FPW管理模式,并结合FPW的污染特征和不同处理目标以及多个国内外典型实例对相应管理模式下的处理技术进行推荐。最后基于资源化利用的理念,对FPW处理技术进行了展望,以期为页岩气开采FPW的管理提供支持。

重庆页岩气潜在开发区环境特征及保护建议

随着我国尤其是重庆市页岩气资源的勘探开发,其带来的生态问题逐步受到关注。根据重庆地区页岩气资源分布的相关信息,通过RO和GIS技术,绘制重庆页岩气资源潜在开发区的相关图件,分析页岩气潜在开发区与重庆功能区划的关系;通过GIS叠图和理论分析,识别出页岩气资源潜在开发区内特殊生态功能区以及生境敏感区、石漠化敏感区、土壤侵蚀敏感区、生物多样性关键区的分布,分析了潜在影响,提出了防护措施和建议,为重庆市后续页岩气勘探开发布局和生态保护提供参考。

厌氧氨氧化活性抑制、恢复与强化及工艺应用研究进展

厌氧氨氧化（Anaerobic ammonium oxidation,Anammox）工艺是一项节能高效的生物脱氮工艺,但实际应用中存在Anammox细菌增殖缓慢与活性受抑制的问题.首先介绍Anammox的基质与非基质,如亚硝酸、有机物以及无机物的抑制效应,在此基础上阐述调控运行参数以及流加菌种等活性恢复措施.重点评述外加无机碳、Anammox中间产物、Fe和导电材料等对Anammox的强化效果,并以代谢图形式系统总结3种Anammox代谢途径.最后着重探讨将Anammox作为主流工艺推广到处理实际废水时所面临的亚硝酸盐氧化菌（Nitrite-oxidizing bacteria,NOB）抑制和冬季水温低的问题,归纳使用游离氨和游离亚硝酸溶液淘洗NOB的方法以及选择合适反应器构型与培养方式等应对低温的对策;分析Anammox与反硝化间的协同作用以及将Anammox工艺拓展应用到烟气脱硝和芳香烃厌氧降解方面的潜力.提出未来需要在多因素联合抑制、Anammox生理特性和中间代谢机理以及抵御主流废水处理的不利因素等方面进行深入研究.

化学-生物还原联合法去除烟气中NO研究进展

烟气中氮氧化物(NO_(x))会形成酸雨并对人体健康产生危害,一氧化氮(NO)占烟气中NO_(x)的85%-90%,去除烟气中NO具有重要意义.在简要介绍典型的化学还原法、生物还原法的基础上,全面综述化学-生物还原联合法去除烟气中NO研究进展.首先重点阐述络合吸收耦合反硝化法以及络合吸收耦合厌氧氨氧化法的去除效率及其反应机理研究.其次归纳络合吸收耦合反硝化电极生物膜强化法和络合吸收耦合厌氧氨氧化的海绵铁强化法.进而总结化学-生物还原联合法去除NO的影响因素(pH、温度、氧气),为工艺参数设置提供参考.最后从NO去除率、反应器运行的稳定性以及反应产物3个方面对比分析络合吸收耦合反硝化与络合吸收耦合厌氧氨氧化工艺的优缺点:前者NO去除率较优,但需额外投加有机碳,有N_(2)O产生;后者NO去除率次之,但无需外加碳源、节省成本,无N_(2)O产生.未来,在工艺拓展应用方面,化学-生物还原联合法联合处理烟气中NO、汞、多环芳烃等污染物值得进一步研究;在机理研究方面,需要对Fe(II)EDTA被NO氧化为Fe(Ⅲ)EDTA的生物、化学氧化还原机理(如铁自养反硝化、化学反硝化等)进行深入研究.