聚合物基压电催化材料在水体污染物处理中的研究进展

压电催化技术是一种极具应用潜力的新兴高级氧化技术,它可将环境中的振动能进行转换并实现对水体污染物的降解。聚合物基复合压电催化材料具有柔性、易加工和无二次污染等特点,体现出极大的应用优势。本文主要概述了压电催化的原理,并介绍聚合物基复合压电催化材料降解有机污染物的研究进展,总结复合材料中组分优化与结构调控等提高催化降解效率的方法,并对研究前景进行了展望。

超短半径水平井双保型醇基钻井液技术

针对超短半径侧钻水平井面临的井眼尺寸小、井眼曲率大、管柱通过能力受限等问题,通过研选聚合醇类处理剂为核心处理剂,利用其浊点效应,达到抑制、润滑、环保的效果,实现一剂多效,再辅以自研增黏降滤失剂、环保润滑剂等关键处理剂,利用侧钻井井筒内油田水配制钻井液,形成了双保型醇基钻井液技术。通过室内评价实验,双保型醇基钻井液能够抗20%岩屑污染,极压润滑系数达到0.088,滚动回收率为93.4%,生物毒性指标大于106 mg/L,生物降解指标18.16%,为无毒可降解体系,动态渗透率恢复值为91.32%~92.56%,具有较好的储层保护性能。2021年至今,该双保型醇基钻井液技术在大庆油田35口超短半径侧钻水平井应用,累计利用油田水2000 m^(3),减少2000 m^(3)油田水和1200 m^(3)废弃钻井液的排放,节约废弃钻井液处理费用25万元,达到了节能环保的目标,为老井剩余资源高效开发提供了技术支撑。

环糊精交联聚合物吸附剂的制备及其污染物吸附综合实验设计

废水中有机染料和重金属离子由于会对生态环境和人类健康造成重大威胁而受到广泛关注。通过β-环糊精(β-CD)和4-氨基-2,3,5,6-四氟吡啶(ATFP)之间简单的亲核取代反应制备了一种聚合物吸附剂PCD-ATFP,可同时用于染料和重金属的吸附。利用红外、扫描电子显微镜、CO_(2)吸附-解吸和ζ-电位测试等手段表征了PCD-ATFP的结构特点。PCD-ATFP对染料罗丹明B(RB)和重金属镉(Cd(Ⅱ))的吸附分别只需45 min和60 min就能达到吸附平衡,最大吸附量分别为173.2mg·g^(-1)和64.2mg·g^(-1),吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。在RB-Cd(Ⅱ)混合溶液中,PCD-ATFP表现出理想的同时吸附效果,未出现染料和重金属相互抑制吸附情况。实验还通过X射线光电子能谱证实了吸附机理。

聚合物驱采出液和含油污水油水分离化学剂的研制

针对大庆油田部分聚合物驱区块含油污水油水分离难度大的问题 ,从阴离子型和非离子型药剂的思路出发 ,研发了对聚合物驱采出液有良好破乳作用且对聚合物驱含油污水有浮选除油功能的油水分离化学剂 ,提出了将油水分离化学剂的加药点设在聚合物驱采出液破乳之前 ,加药量 2 0mg/L ,采用热化学沉降—浮选处理工艺 ,使采出液中油的质量浓度从 15 0 0mg/L降到 30mg/L以下。

油水分离剂在化学驱采出液和含油污水处理中的应用

针对大庆油田聚北-1联合站处理的化学驱采出液和含油污水因含有表面活性剂(52 8mg/L)、碱(294 5mg/L)和聚合物(347 5mg/L)而油水分离困难,造成该站处理后污水含油量严重超标的问题。从非离子型药剂的思路出发研制了适用于含表面活性剂、碱和聚合物的反相原油乳状液的油水分离剂。在聚北-1联合站原有的两级沉降和一级石英砂过滤含油污水处理工艺不变的条件下,在采出液中投加60mg/L本文研制的油水分离剂(药剂费用为0 51元/m3)后,该站处理后污水的平均含油量由投加油水分离剂前的99 0mg/L降低到9 9mg/L。

孤东油田聚合物驱采出污水处理剂研究

聚合物驱采出污水由于残余聚合物的影响,处理难度很大。通过室内热化学沉降实验,优选出了高效复配型絮凝剂,评价了不同聚合物降解剂降低HPAM溶液黏度性能,确定了聚合物驱采出污水处理剂的优化配方为:100 mg/L聚合氯化铝铁+100 mg/L改性聚合氯化铝+6 mg/L对苯二酚+8 mg/L过硫酸钾+6 mg/L亚硫酸铁。经过该处理剂处理后,孤东油田聚合物驱采出污水的含油量下降97.26%,透光率从28.6%上升至90.5%,水相黏度从1.8 mPa.s降至1.0 mPa.s,达到了油田回注标准。

天然高分子基混凝土减水剂研究进展

混凝土外加剂已成为混凝土第5大组成部分,其中减水剂应用最为广泛。当前,以石油化工产品为原料的多种传统减水剂会造成环境污染。为适应绿色混凝土发展的需要,开发基于可再生资源的绿色化混凝土外加剂成为必然趋势。文中综述了天然高分子基混凝土减水剂的研究进展,包括纤维素基减水剂、淀粉基减水剂,其他多聚糖高分子基减水剂等,并一步展望了减水剂研究的发展方向。

荧光水处理药剂的合成

荧光水处理药剂的合成和应用研究是目前水处理领域的前沿,介绍了荧光聚合物的发展状况和合成方法,即通过含一定侧基的聚合物与一定的有机荧光衍生物之间的(转)酰胺反应或水处理剂单体与荧光化合物或由其标记的单体进行的共聚反应合成荧光聚合物。

天然单宁改性水处理剂的制备及应用

用甲醛、二甲胺和氯化苄对植物单宁进行阳离子改性制备了一种新的水处理剂。污水处理实验表明，这种改性水处理剂不仅有好的絮凝效果，而且对腐蚀、结垢有一定的抑制作用，同杀菌剂１２２７有好的配伍性。

我国水处理剂的研究与应用现状展望

论述了我国水处理剂的概况 ,着重介绍了絮凝剂的分类、应用和发展 ,并对我国水处理剂的产量、品种、质量等进行了分析 ,对其市场前景进行了展望。

纳米SiO_2对聚合物改性水泥基材料性能的影响

将纳米SiO2掺入聚合物改性砂浆,测试其工作性、凝结时间及力学性能,利用微量热仪分析纳米SiO2对聚合物改性水泥基材料水化放热特性的影响,通过扫描电镜分析其微观结构.研究表明,掺入纳米SiO2后,聚合物改性砂浆的流动度增大,水化速度加快,凝结时间缩短;界面结构和水泥石结构得到改善,抗压强度和抗折强度均有所提高.

两性高分子水处理剂的研究进展

本文综述了近年来国内外两性高分子水处理剂的研究进展 ,并对今后的研究工作提出了一些建议。

天然高分子改性水处理剂在处理油田污水中的应用

研究了天然高分子改性多功能水处理剂FIQ-C对模拟油田污水的处理效果。结果表明,药剂FIQ-C在油田污水中具有良好的絮凝、缓蚀和杀菌性能,当药剂投加量为5mg/L时,污水剩余浊度可降至2.5度以下,缓蚀率达58％,杀菌率高达99％,且各功能的用药量相容,1次投药即可实现3种功效。

无机-有机高分子复合絮凝剂的研究进展

综述了无机-有机高分子复合絮凝剂的研究进展,包括铝系-合成有机高分子、铝系-天然有机高分子、铁系-合成有机高分子、铁系-天然有机高分子及其他无机-有机高分子等复合型絮凝剂,指出高分子化、复合化、多功能化是絮凝剂发展的方向,应充分发挥无机和有机组分的协同增效作用。

一种高温嵌段聚合物水基压裂液的室内研究

以St、MAA和EtA为主要单体,以双硫酯为链转移剂,采用具有可逆加成-断链转移双重作用的乳液聚合法合成了含有一个亲水段和一个疏水段的嵌段聚合物压裂液增稠剂,通过实验确定了合成的适宜条件。结果表明,该嵌段聚合物压裂液耐温达到170℃,且耐剪切(在高温高压条件下,浓度为4%的共聚物交联压裂液在170s^(-1)条件下剪切1h后的增稠剂保留黏度为50 mPa·s对应的温度为171℃)、破胶彻底(在不同浓度冻胶中加入1%微胶囊破胶剂DG-2破胶,破胶后体系的剩余黏度均低于5mPa·s),满足油田现场施工需要。

FMA污水絮凝剂的研制与应用

针对吐哈温米油田采油污水的特点研制了一种多核无机聚合物污水絮凝剂FMA ,其结构特征是分子中含有多种具有不同电化学特性的金属和非金属元素。本文探讨了反应机理 ,评价了FMA的絮凝特性。FMA与杀菌剂及地层水具有良好的配伍性。FMA具有一定的阻垢性 ,加量为 5 0mg/L时对钙镁垢的阻垢率即达 90 %以上。用FMA处理过的污水不易结垢 ,也不会增加页岩的膨胀性。现场试验表明 ,FMA在 5 0— 40 0mg/L加量时使温米油田污水悬浮物去除率达 93 %以上 ,含油去除率达 99%。FMA生产工艺简单 ,成本低廉 。

马来酸酐/乙酸乙烯酯/丙烯酸三元共聚物的合成及性能

以马来酸酐、乙酸乙烯酯、丙烯酸为原料合成了三元共聚物防垢剂,通过正交实验优化得出的合成条件为:n(马来酸酐):n(醋酸乙烯酯):n(丙烯酸)=0．8:1:1,引发剂的用量为单体总质量的1．2%,反应温度60℃,反应时间3 h,并评价了产物的复配性能。结果表明:以三元共聚物为组分的复合防垢剂具有优异的防垢性能,在纯化油田污水中加量3 mg/L,防垢率可达100%,同时该防垢剂与缓蚀剂、杀菌剂、除氧剂和粘土稳定剂等具有良好的配伍性,是适合纯化油田使用的一种高效防垢剂。

胜利油区含聚合物采出液处理技术

随着聚合物驱采油的不断深入,含聚合物采出水的处理问题已经成为化学驱油的技术难题之一。为此研制了聚合物驱采出液破乳综合处理剂,进行了高效聚结三相分离、聚结气浮、加药气浮等处理设备和工艺的室内和现场试验研究,形成了一套较为适合含聚合物采出液处理的技术路线。通过投加高效化学破乳剂和采用高效聚结三相分离器提高油水分离效果,再对分离出的含聚合物污水先除油再除悬浮物,可全面实现水质达标回注,药剂处理成本低于1.2元/m3,具有较好的现场应用前景。

水处理应用石墨烯分离膜的制备工艺研究进展

从石墨烯基分离膜的结构和功能角度出发,阐述了纳米孔石墨烯分离膜、氧化石墨烯(GO)片层堆叠分离膜及GO聚合物复合膜的制备方法,分析了该领域面临的问题及应用前景,石墨烯及其衍生物具有特殊的选择分离特性,是制备新一代水处理膜的研究热点。认为现有制备工艺仍然存在不足和缺陷,设计和调控纳米孔道是实现低污染、高通量的重要手段,在实现大规模制备的同时保证膜的分离性能、如何从绿色的角度出发制备复合膜,是未来的研究方向。

我国有机高分子净水剂的研究进展

综述了国内在合成高分子、天然有机高分子和微生物等三类净水剂的研究进展。指出国产有机高分子净水剂仍以非离子和阴离子型聚丙烯酰胺及其改性物为主。以碳水化合物及其衍生物、甲壳素及其衍生物为主的天然改性高分子净水剂和微生物净水剂由于其对环境友好和生物可降解而成为净水剂开发的重点和今后的发展方向。