深圳沙河水质净化厂及3#调蓄池工艺设计要点及特点

沙河水质净化厂设计规模为旱季10万m^(3)/d,雨季额外处理10万m^(3)/d初期雨水,3#调蓄池设计规模为15.3万m^(3)。污水及初期雨水处理采用预处理+多段厌氧-好氧(AO)+二沉池+磁混凝高效沉淀池+精密过滤+紫外消毒的工艺,出水水质执行深圳市地方标准《水质净化厂出水水质规范》(DB 4403/T 64—2020)B级标准,其中总氮(TN)≤8 mg/L。污泥处理采用离心浓缩+低温热干化工艺,处理后含水率≤40%。作为国内首个将水质净化厂与初期雨水调蓄池深度融合的全地下式水污染治理综合体,项目采用多段AO耦合“3W法”(Wet-Weather-Wastewater法),并以此为核心提出了一种实现大规模污水及初期雨水高标准协同处理的系统解决方案,且无需大幅度增加污水处理设施体量、投资和运行成本。

h-BN/BP异质结的制备及光催化性能研究

以红磷、六方氮化硼为原料通过一步溶剂热法合成绿色环保型非金属六方氮化硼/黑磷(h-BN/BP)异质结,该法制备工艺简单、成本低廉。利用XRD、XPS、SEM、UV-Vis对样品的结构、形貌、光学等性能进行表征。结果表明:h-BN/BP异质结通过范德华作用稳定形成,h-BN较均匀地负载于BP上,h-BN/BP异质结的成功合成有效提升了BP的稳定性。紫外-可见光谱表明h-BN/BP异质结与h-BN相比,光响应范围从紫外区向红外区变化,禁带宽度由4.76 eV减小至2.31 eV。h-BN/BP光催化剂对亚甲基蓝去除率为92.35%(相比h-BN和BP光催化降解率显著提高)。光催化机理研究表明·OH与·O_(2)^(-)是主要活性物。

选择性加氢技术在丁二烯高炔尾气回收中的应用

丁二烯抽提装置排放的高炔烃含量尾气,因富含危险物质乙烯基乙炔,故使用大量丁烷或丁烯稀释后排放至火炬系统,造成资源浪费又产生温室气体。通过使用选择性加氢技术,将尾气中的炔烃、二烯烃加氢转化为丁烯。加氢后的碳四产品可作为下游装置的原料,也可对外出售。该装置每年回收高炔尾气14368 t,税后年净利润约为1206万元。运行效果表明:该选择性加氢装置的投产运行,减少排放至火炬的尾气量,有利于碳减排,又能创造一定的经济效益。

油基钻井液高效除硫体系优化实验

目的解决川东北含硫气藏在钻井过程中存在的H2S污染油基钻井液、H2S溢出造成的安全风险问题。方法建立了H2S污染油基钻井液室内评价方法和评价参数,优选了油基钻井液用高效除硫剂和复合除硫体系配方。结果除硫效果优异的单剂为液体除硫剂YT-1、碱式碳酸锌JD-2、醇醚酰胺CLC,饱和度分别为56.48 mg/g、21.13 mg/g、5.8 mg/g,高温老化除硫率分别为90.10%、82.60%和75.23%,与油基钻井液配伍性良好。优化形成的复合除硫体系配方4%(w)YT-1+2%(w)JD-2,在质量浓度为75 mg/L的H2S污染油基钻井液后,出口质量浓度达到0.015 mg/L所用时间仅为1.21 min,加入复合除硫体系后,该时间则达到171.8 min。污染后的油基钻井液高温老化后H2S质量浓度为0.078 mg/L,加入复合除硫体系后,H2S质量浓度为0 mg/L,除硫率达100%。结论除硫单剂协同作用提高除硫效果,为川东北地区高含硫地层“安全、高效”钻井提供了技术保障。

不同类型原料生物炭对镉吸附机理探究

以鸡粪、竹粉、污泥为原料分别在550℃下热解制备生物炭(鸡粪炭、竹炭、污泥炭),对3种生物炭吸附水中Cd^(2+)的具体机理进行了定量研究。结果表明:4种吸附机理贡献率随生物炭原料不同而不同,其中沉淀作用为鸡粪炭>污泥炭>竹炭,离子交换为污泥炭>鸡粪炭>竹炭,官能团络合和Cd^(2+)-π螯合均为竹炭>污泥炭>鸡粪炭;4种吸附机理贡献率均呈现相同规律,即沉淀作用>离子交换>官能团络合>Cd^(2+)-π螯合。

矸石山自燃阻化剂的阻化机理研究

为了防治矸石山的自燃和改善矿区环境质量,揭示和研究矸石山煤矸石自燃阻化剂的阻化作用机理,寻求高效的煤矸石山自燃阻化剂,通过在煤矸石中添加各类自燃阻化剂,在柱箱中进行空气氧化程序升温实验,并利用气相色谱仪对不同氧化温度下分离出的气体中O2,CO,CO2以及各种烃类组分的含量进行分析,研究其自燃发生、发展的规律,从而为研究矸石山煤矸石的自燃阻化提供理论依据。实验研究表明,带有吸附基团的高聚物和表面活性剂组成的聚合物乳液对煤矸石自燃具有较好的阻化作用。该研究成果对矸石山煤矸石自燃治理具有一定的指导意义。

高压脉冲放电等离子体处理钻井液废水

通过研究得到一种利用高压脉冲放电等离子体对钻井液废水进行快速降解的方法 ,设计出兼有气液两相放电及液相放电2种放电条件的针孔-筒式放电电极结构。利用高压脉冲放电系统对钻井液废水进行处理,结果表明,当放电电压为35 k V,放电频率为80 Hz,脉冲宽度为60 ns,鼓入空气流量为2 L/min,Fe2+投加量为0.15 mmol/L,放电时间为120 min时,COD去除率达到90.5%,具有较好的处理效果。

钻井液废水电晕-生化协同治理研究

油气田勘探开发过程中产生大量的钻井废液,由于其含有大量复杂的高分子化合物、油、酚类和表面活性剂等,难于生化降解,目前单纯采用常规方法不仅费用较高而且很难达到治理达标排放的目的。将电晕技术应用于钻井废水并协同生化处理可以达到非常好的效果。实验研究表明:当放电电极间距为4.0cm、脉冲电压峰值为35kV、放电频率为45Hz时,对预处理的钻井液废水进行连续120min脉冲电晕放电处理,钻井液废水中的CODcr有很大程度的降低,且可生化降解性增强;再经过ASBR生化间歇反应器进行协同处理后,可将CODcr为4897.36mg/L、BOD5为346.73mg/L的钻井液废水CODcr、BOD5降低到150mg/L和20mg/L以下,实现高效快速治理达标排放的目的。

金刚煤矿矸石山煤矸石自燃机理分析

通过对金刚煤矿矸石山各类煤矸石样的H2 O2 氧化升温速率实验、空气氧化升温速率实验研究和对矸石山各类煤矸石各种形态硫的定量分析 ,以探索金刚煤矿矸石山煤矸石的自燃发火机理 ,从分析可见金刚煤矿矸石山煤矸石中硫铁矿含量很高 ,而硫铁矿中FeS2 被空气中的氧气氧化并释放出大量的热量 ,热量不断积累、蓄热 ,当热量蓄累到一定温度时 ,煤矸石中的挥发份析出并着火燃烧 ,从而导致矸石山煤矸石的自燃。

A3钢在模拟酸雨环境中腐蚀行为的研究

为了研究和探索A3钢在自然酸雨环境中的腐蚀特点,通过线性极化法和交流阻抗法对A3钢在模拟酸雨环境下的腐蚀行为进行初步研究,并针对不同酸度、不同离子浓度和不同浸泡时间下的腐蚀结果进行了对比。实验研究表明,酸度的增加提高了金属腐蚀速率,SO24-和Cl-在酸雨溶液中对金属阳极溶解起到加速作用,随着浸泡时间的延长,金属表面的腐蚀层发生变化,金属的腐蚀速率相应经过了增→减→增的过程。

重庆市废旧手机电池回收现状调查及利用对策

手机废旧电池作为高科技垃圾,由于含有许多重金属有毒元素,如果没有采取相应的处理措施,必将对人类居住以及生态环境造成伤害。重庆作为三峡库区和西部开发的核心城市,怎样加强对手机电池固体废物的科学管理以及回收利用科学决策,不仅关系到危险固体废物的科学管理,同时也关系到三峡库区的生态环境和人民的身体健康。为了协助政府出台关于回收利用废旧手机电池这一政策,该研究主要通过对目前手机使用人群就废旧手机电池的处置与回收进行了市场调查、统计,针对重庆市废旧手机电池的处理现状,提出了目前重庆市废旧手机电池固体废物的管理措施与科学的回收利用和处置对策。

含氯低pH值溶液中BDT自组装膜对铜电极的缓蚀行为

采用分子自组装技术,在铜电极表面形成一层1,3-二巯基硫醇(BDT)单分子自组装膜。通过交流阻抗、极化曲线和循环伏安等电化学方法探讨该自组装膜在3%NaCl溶液中对铜电极的缓蚀作用。实验表明:BDT能够有效地组装到铜的表面形成单分子自组装膜,BDT自组装膜能有效地抑制铜基底在3%NaCl腐蚀介质以及酸性NaCl溶液中的腐蚀行为;缓蚀效率随组装时间的延长逐渐升高并趋于稳定,在pH值较低的溶液中仍具有较好的缓蚀效果;当BDT浓度为1.0×10-2mol/L、组装时间为40h时,铜电极的腐蚀电流最小,缓蚀效率最好。

液流铬电池的电性能

采用全新的全铬体系组装液流电池,正极电液由铬酐和硫酸溶液组成,负极电液由硫酸铬和硫酸溶液组成。对电池进行了恒电流充放电实验,结果显示全铬体系液流电池容量大约是传统Fe-Cr液流电池容量的6倍。对三种不同的石墨电极在负极电液中进行循环伏安实验,实验结果表明热处理的石墨和重铬酸钾处理过的石墨能提高电极反应的活性和可逆性,在充放电实验中还能防止石墨侵蚀。同时循环伏安实验结果表明:Cr(Ⅵ)还原反应不是直接形成Cr(Ⅱ),而是存在Cr(Ⅵ)→Cr(Ⅴ),Cr(Ⅴ)→Cr(Ⅳ),Cr(Ⅲ)→Cr(Ⅱ)还原反应,最后探讨了电极反应过程。

SiO_(2)气凝胶/胶乳海绵复合隔热材料的制备及其性能

以胶乳海绵为基体,将海绵在气凝胶前驱体溶液中挤压浸渍,充分吸收溶胶,经老化、超临界干燥后获得具有优良隔热能力的柔性SiO_(2)气凝胶/胶乳海绵复合材料。表征并分析了复合材料的微观结构和性能,研究了甲基三甲氧基硅烷(MTMS)的含量对隔热能力的影响,进一步探索浸渍次数对隔热及力学性能的影响。研究结果表明:当MTMS的含量(体积分数)为10%时,复合材料具有最小的导热系数。另外,在多次的浸渍处理下气凝胶布满胶乳海绵的表面和内部孔隙,成功制备出了机械性能良好、导热率达到0.038 W·(m·K)^(-1)的SiO_(2)气凝胶/胶乳海绵复合隔热材料。

含油废水处理技术的研究进展

根据油类物质在水中的存在形式及特征,介绍了含油废水的各种处理方法,如气浮、絮凝、吸附等,同时指出各种方法的优势和存在的问题,并介绍了最新的发展状况,提出对含油废水处理的一些建议和展望。

高效环保型页岩气开发水基钻井液体系研究

目前在页岩气水平段钻井过程中常用油基钻井液,但存在一系列环保问题。因此,有必要研究出一种可替代油基钻井液的高效环保型水基钻井液体系。针对涪陵礁石坝区块龙马溪-五峰组页岩气地层的实际情况,通过老化前后流变性、高温膨胀率、滚动回收率、常温中压失水、高温高压失水以及极压润滑摩阻系数等实验,以KCl和甲酸钠为抑制剂、准纳米颗粒与新型Soltex复配、高效润滑剂与乳化剂复配,研制出一种强抑制性、强封堵和良好润滑性的高效环保型水基钻井液体系。性能评价结果表明,该体系膨胀率为5.12%、FL_(API)为1.6mL、FL_(HTHP)为4.8mL、K_f为0.14,能够满足水平段泥页岩地层钻进的要求。

轻质油蜡样分析和固体防蜡剂的研制

针对我国西部部分油田油井结蜡而存在的生产实际问题,现场采集了油井的结蜡样品,运用X射线粉末衍射、红外光谱和扫描电镜等对采集蜡样进行了分析研究,得出蜡样中含有芳烃、正构烷烃和沥青质等相对大的颗粒物质。根据蜡样的特点,在室内对固体防蜡剂的主剂和助剂等进行了优选和复配,最终研制出了适用于轻质油油井防蜡用的固体防蜡剂。运用自制的实验装置对该固体防蜡剂在原油中的各种性能进行了室内研究,得出该固体防蜡剂的溶解速度分别为1.094mg/L·min-1(50℃)、2.112mg/L·min-1(55℃)、4.925mg/L·min-1(60℃)时,防蜡效果较好,当其达到一定浓度时,防蜡率超过50%。并通过评价结果分析研究了防蜡剂产生效果的机理,同时得出了在油田现场实际施工时要注意井深情况的结论。

臭氧—Fenton联合氧化处理钻井液废水研究

针对钻井液废水COD高、浊度高、难于生化降解的特点,采用臭氧—Fenton联合氧化工艺对其进行处理。结果表明,与单独使用臭氧氧化和Fenton氧化相比,联合氧化工艺对钻井液废水具有更好的处理效果。采用臭氧—Fenton联合氧化工艺处理废水的最佳条件:p H=9,先通臭氧处理30 min,臭氧投加量为3 mg/L;再加入Fenton试剂,n(H_2O_2)/n(Fe^(2+))为10∶1,反应时间为60 min。在上述条件下,COD去除率达到了95.1%,废水可达标排放。

原水管道中淡水壳菜足丝的溶解性能研究

淡水壳菜依靠足丝附着在管道内壁,并快速大量繁殖,会导致管道、阀门等堵塞。研究了足丝在强酸、强碱、水处理氧化剂中的溶解性能。结果表明:除次氯酸钠外,其他试验药剂都不能溶解淡水壳菜的足丝。导致足丝溶解的有效成分是次氯酸根。水中余氯达到1mg/L的次氯酸钠溶液,可在36h内完全溶解分泌24h后的足丝,127h内完全溶解老化的足丝。因此,可以通过投加次氯酸钠降低足丝的附着能力,从而去除管道中的贝壳。

复合式曝气生物滤池中污染物浓度沿程变化规律

为合理确定曝气生物滤池的滤床厚度，以深圳市某污水处理厂二级出水为原水，研究了复合式曝气生物滤池中污染物浓度沿滤床深度方向的变化规律。结果表明，各功能分区的前端对污染物的去除能力最强；在水力负荷为6、10、14m^3／（m^2·h）的条件下，当缺氧段的TN负荷为0．6～0．9kg／（m^3·d）且不采用回流时，150cm厚的滤床对TN的去除率〉50％，可去除95％左右的NO3^--N；当好氧段的NH4^＋-N负荷为0．3～0．8kg／（m^3·d）时，150em厚的滤床可保证对NH4^＋-N的去除率〉95％，处理出水水质达到回用水的标准。