羟氨强化硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮效果

针对硫化物基质对硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮体系的抑制问题,采用UASB反应器,通过逐渐增加进水羟胺质量浓度实现耦合体系高效脱氮。结果表明:在水力停留时间(t HRT)为4 h,进水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N质量浓度分别为60和125 mg/L条件下,实现总氮去除负荷达1.05 kg/(m^(3)·d),其中厌氧氨氧化贡献率达76%~95%,是未投加羟胺时的1.55倍;羟胺的投加能够促进耦合系统污泥heme c合成和EPS(胞外聚合物)的分泌,NH_(2)OH与S^(2-)质量比超过0.024时有助于提高SAA(最大比厌氧氨氧化活性)值;厌氧氨氧化菌Candidatus_Kuenenia丰度和活性在羟胺存在时明显提高,从而与硫自养反硝化菌Thiobacillus、Thiothrix、Sulfurimonas、Sulfurovum和Sulfuritalea协同作用实现高效脱氮。

新疆油田采出水中固体悬浮颗粒结构和性能研究

多种表征手段结合,研究了新疆油田矿场采出水中固体悬浮颗粒的结构及理化性质,实验结果表明:该矿场采出水中固体悬浮颗粒含量小于80 mg/L,粒径较大颗粒(>10μm)占总颗粒的85%以上;加入絮凝剂聚氯化铝后,大量颗粒发生沉降,粒径较大颗粒(>10μm)占总颗粒的95%以上,而粒径较小颗粒含量不足5 mg/L;不同粒径分布区间颗粒的Zeta电位不同,较小粒径颗粒(<5μm)的Zeta电位较高,溶液状态较为稳定;加入絮凝剂后,Zeta电位降低,导致较小粒径颗粒易于发生沉降;结合电感耦合等离子体发射光谱、X射线荧光及元素分析,可知该固体悬浮颗粒中含有8种非金属元素和22种金属元素,元素C、O、Ca含量最高,加入絮凝剂后,元素Al和一些二价金属元素含量增高;X射线衍射表征技术表明颗粒主要以碳酸钙的方解石和文石以及卤化物形态存在。

页岩油压裂采出液低温生物破乳剂的制备与性能评价

为了减少常规油田化学剂对环境的污染,提高油田采出液破乳效率和降低成本,根据新疆玛东区块页岩油压裂采出液的复杂情况,在满足环境安全的基础上,利用瓶试法对10种通过微生物发酵生成的生物破乳剂进行筛选评价,同时对菌发酵液和纯化提取物进行了破乳效果对比。研究了生物破乳剂和常规化学破乳剂的复配破乳效果,并对破乳工艺进行了优化。结果表明,由XJ-4菌合成的生物破乳剂XJ-4-2(糖脂类化合物)与玛东区块采出液有较好的配伍性,脱水率大于80%。在60℃、破乳时间为120 min的条件下,XJ-4-2与化学聚醚类破乳剂复配体系对原油的脱水率约95%。通过投加工艺的优化,在50℃、加药量为200 mg/L的条件下,原油热化学沉降2 h后的脱水率增加,剩余原油含水率和污水含油量降低。生物破乳剂在低温下的脱水率高、污水含油率低,改善了玛东区块压裂采出液快速低温脱水的难题。

采出水中模拟悬浮颗粒沉降规律研究

采用已知大小的碳酸钙固体颗粒模拟新疆油田采出水中的悬浮颗粒,研究了颗粒沉降规律及影响因素,实验结果表明,影响颗粒沉降的主要因素是絮凝剂,其次是p H值和离子强度。低浓度絮凝剂(20 mg/L)存在条件下,颗粒沉降速率及沉降效率即有显著提高,浓度越大,效果越明显;随着p H值的增大,颗粒沉降速率及沉降效率同样有明显提高;低矿化度条件下(<500 mg/L),颗粒沉降速率几乎无变化,矿化度达到2 000mg/L时有较为明显提高;钙镁离子浓度的影响等同于矿化度的影响;聚合物整体上会促进颗粒的沉降,达到净化效果,但由于聚合物溶液存在一定粘度导致颗粒沉降规律变化较为复杂。

液相色谱法检测油田废水中多环芳烃

建立液相色谱法同时分析油田废水中16种多环芳烃的方法,并比较不同萃取方式、浓缩方法和净化与否对加标回收率的影响。得到最佳检测方法为1 000 mL油田废水样品用二氯甲烷萃取,真空旋转蒸发浓缩有机相,离心浓缩进行溶剂转换后用液相色谱进行分析。液相色谱条件为:Waters多环芳烃专用柱;安捷伦VWD检测器。结果表明:16种多环芳烃线标准曲线线性关系良好,方法线性相关系数>0.999 9,方法检出限为0.006~0.019μg/L,平均加标回收率在65.9%~109%之间。该方法实用性强,回收率和检出限均能满足样品检测质量控制要求,可为油田废水中多环芳烃的快速、准确分析提供方法。

压裂返排液中瓜胶浓度检测及分子结构解析

压裂返排液中的主要成分是瓜胶,其有效含量的确定以及分子结构的变化对于返排液后续的处理具有指导作用。利用瓜胶的化学性质建立了采用蒽酮比色法检测返排液中瓜胶浓度的方法,建立的标准曲线线性相关性为0.999 2,回收率在96.5%～101.1%之间,方法重现性高,准确可靠。同时利用凝胶色谱(GPC)与飞行时间质谱联用的技术(LC/Q-TOF-MS)解析了压裂返排液中瓜胶的分子量和分子结构的变化过程。结果表明,凝胶色谱测量瓜胶分子量的标准曲线线性相关性为0.995 5,玛湖地区使用的瓜胶的相对分子质量约为84万,随返排时间的增加返排液中大分子瓜胶显著减少,加入氧化破胶剂后瓜胶的B-O键优先断裂,瓜胶生成聚二醇络合物。

二元复合驱采出液乳化体系影响因素分析

为了考察二元复合驱影响乳化的相关因素,通过全面分析新疆克拉玛依油田二元复合驱采出水的物质组成,并在室内配制模拟聚合物与表活剂复合驱采出水。进行了固体颗粒、聚合物、表面活性剂不同种类、不同浓度对油水分离性能的影响,探究模拟聚合物与表活剂二元复合驱采出水的乳化稳定机理,为解决二元驱采出水处理的难题提供科学依据。

生物制剂破乳技术在体积压裂原油采出液中应用研究

随着老油田非常规开采方式的深度应用,体积压裂采出液中含有大量表面活性剂驱油产物进入采出液,致使采出液性质稳定,油水分离难度大,高能耗、高药剂处理成本影响油田稳定生产。同时,大量化学破乳剂的运用不符合HSE安全管理模式,而生物破乳剂是利用微生物发酵液高表面活性的生物分子,具有环境友好,易生物降解等特点,为此,研究了生物破乳剂的筛选方法、评价方法及发酵液工艺,并在新疆油田某区块开展采出液生物破乳效果现场试验,且与化学破乳剂性能进行了对比分析。试验结果表明:生物破乳剂加药浓度80 mg/L时,沉降2 h,原油含水率为1.84%;现场投加化学破乳剂时,加药浓度100 mg/L,沉降2 h,原油含水率为8.43%。生物破乳剂加药浓度降低20%,原油含水率下降78.2%,生物破乳技术具有明显的优势。开展此项研究,对指导新型高效生物破乳剂产品的开发,具有十分重要的理论意义和应用价值。