重庆市页岩气开采行业环境管理实践

为保护页岩气开采过程的生态环境,减小生态环境风险,对重庆市页岩气开发现状、环境管理、科技支撑三方面进行了调研。通过调研发现重庆市目前已建立了关于页岩气开发环境管理的专门性文件,并已完成相关区域的规划环评、强化监管机制以及污染集中治理建设。在分析了现有措施后,针对仍然存在的问题,提出了如重大变动界定应重点关注工程变化导致的不利生态环境影响;结合开发区块具体情况确定压裂返排液排放去向及执行标准;鼓励废弃油基泥浆和岩屑的综合利用等相应对策。

EGSB-BAF集成系统实现厌氧氨氧化、甲烷化和短程硝化反硝化

将膨胀颗粒污泥床(EGSB)和曝气生物滤池(BAF)集成,EGSB出水进入BAF进行短程硝化,BAF出水外回流至EGSB反应器为后者提供亚硝态氮,在不需外部投加亚硝态氮的条件下,实现厌氧氨氧化、甲烷化和短程硝化反硝化的耦合,系统地处理ρ(氨氮)为50 mg/L和ρ(CODCr)为500 mg/L的合成废水.结果表明:当外回流比为200%时,系统CODCr,氨氮和总氮的去除率分别为92.4%,97.4%和80.6%;出水ρ(氨氮),ρ(亚硝态氮),ρ(硝态氮)和ρ(CODCr)分别为1.05,4.30,2.56和35.3 mg/L;CODCr,总氮和氨氮的去除负荷速率分别为1.770,0.137和0.164 kg/(m3.d).与传统的活性污泥过程相比,EGSB-BAF集成系统回收甲烷1.03 L/d,占系统CODCr去除量的37.0%;在系统总氮的去除过程中,厌氧氨氧化途径占35.9%,短程反硝化途径占47.4%,全程反硝化途径占16.7%.

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。

城市户外环境热舒适度评价模型

随着城市大规模发展 ,人们生活水平不断提高 ,在人口稠密的城市户外休闲环境中 ,热舒适性显得越来越重要 .本文根据室内热舒适指标 PMV,建立了评价户外热舒适的数学模型 ;该模型在室内能与 PMV很好的吻合 ;与湿黑球温度 WBGT热应力指标相比 ,更能反映人体热感觉 。

复杂水环境模拟研究与发展趋势

从水质变化过程、水体空间维度和边界条件三个方面简要回顾了水环境模拟的研究与发展进程。介绍了目前国内外广泛应用的综合性水质模型软件:QUAL2E/2K、CE-QUAL-RIV1、MIKE11、CE-QUAL-W2、MIKE21、Delft3D、WASP、EFDC、BASINS、WARMF、SMS的特点和适用范围,重点讨论了EFDC和WASP集成应用于复杂水环境模拟的优势。对复杂水环境模拟的发展趋势进行了展望。

重庆典型城区PM_(2.5)生物标志物组分特征及源指示

于2015年10月~2016年8月在重庆大学A区采集秋冬春夏4个季节PM_(2.5)样品(n=77),分析生物标志物(n-alkanes、UCM、藿烷和甾烷)组分特征,探讨季节变化和对来源的指示.结果表明,重庆沙坪坝区PM_(2.5)中Σn-alkanes(C11~C38)和UCM年均浓度分别为328.69ng/m^(3)和_(2.5)2μg/m^(3),均为冬季最高,夏季最低.28n-alkanes PMF源解析识别出4个因子:化石燃料燃烧(23.45%)、化石燃料残留(29.1%)、生物质燃烧(21.35%)和高等植物蜡排放(26.1%).UCM与可分离烷烃组分比例(U:R)为1.29~3.33.夏季U:R最低,可能是受温度和光照的驱使,微生物和植物的生命活动旺盛所致.藿烷Ts/Tm、C30αβ/C31αβ(22R)和C31αβ(22S)/(22S+22R)的年均值分别为1.15,5.26和0.59,指示以机动车尾气排放为主的高成熟度石油烃输入.甾烷C29αββ/(ααα+αββ)和C29ααα(20S)/(20S+20R)的年均值分别为0.40和0.53,主要指示高成熟度化石燃料残余物输入.PSCF分析表明,Σn-alkanes的潜在源区主要集中在四川东南部和重庆西部及其相接壤附近区域,UCM的潜在源区主要分布在四川东南部.

页岩气开发水力压裂活动的环境监管对策

页岩气作为重要的新兴非常规能源,目前已成为全球天然气勘探开发的重点。由于页岩气储层具有渗透率低等特点,需要通过水力体积压裂技术增加页岩地层的透气性才能进行有效开发。然而,水力压裂会消耗大量的水资源,还可能导致地下水环境污染。本文借鉴美国相关经验,提出了我国页岩气开发水力压裂的环境监管对策:基于区域水资源承载能力实施取水许可制度;加强建井评估和压裂备案管理;实施压裂液组分公开;加强对深井灌注活动的管理并鼓励废水回用;对井漏及其可能影响的地下水环境进行跟踪监测。

页岩气开发大气环境影响与美国管理经验及启示

页岩气开发对大气环境的影响不容忽视,基于页岩气开发过程的工程分析和对美国相关研究的调查,分析了页岩气开发过程中甲烷、挥发性有机物(VOCs)和常规空气污染物的排放途径、排放水平及其潜在环境影响;并结合美国页岩气开发大气污染物控制的先进管理经验和防治技术,针对我国在该方面存在的不足,提出了完善页岩气开发大气污染物排放和管理制度、加强污染防治技术的研发和推广、制定污染控制技术实施规范和标准以及加强开发区域大气环境质量的跟踪监测等建议。

环境承载力分析方法及应用实例

描述了环境承载力的概念及发展,阐述了环境承载力的涵义,归纳了环境承载力定量化的各种方法,并对主要的方法进行了介绍。搜集了有关于环境承载力的实例,并进一步做了陈述。指出了环境承载力的相关研究仍然缺乏能够客观科学描述环境承载力的指标体系,并且缺乏标准化可量化的评价体系和评价模型,方法上也表现为创新性不足。提出了在可持续发展的框架下,充分运用环境学等相关学科理论,逐步建立完善准确的环境承载力定量评价方法体系。

新时代高校环境领域专业学位硕士培养模式改革与探索

基于工业化、城市化、现代化社会发展的应用型人才需求,结合2017年全国第四轮教育部学位与研究生教育发展中心的评估结果,论文调查了国内部分“双一流”高校环境领域专业学位硕士培养方案,探讨目前大部分高等院校在环境专业学位硕士培养体系存在的共性问题,提出了具有针对性的改进措施和建议,主要是“双责制”、精细化培养、建立前沿反应机制、激发学生主观能动性等,并对未来高校逐步完善环境领域专业学位研究生培养模式进行了展望。

全氟/多氟烷基化合物在水环境中污染现状

文章基于产业结构和经济发展水平,将中国水环境分为6个区域,简述了全氟/多氟烷基化合物(PFASs)物理化学性质,分析了各区域水环境PFASs污染水平、组成特点、来源解析与时空分布特征,将污染程度从高至低排序:东三省>京津冀>长三角>珠三角>华中>华西。基于研究现状,探讨了PFASs水环境中亟待解决的热点问题,对未来的研究聚焦方向提出了如下建议与展望:根据链长度和同分异构体,建立对PFASs污染水平和毒性效应的系统认识;着重关注饮用水PFASs污染水平,以明确评估其人体健康危害;针对PFASs治理手段,进一步研究其实际应用情况。

长江三峡水库水污染控制若干问题

论述了三峡水库几个重要水环境问题,对近年来三峡水库水污染控制科学研究工作进行回顾,评述了一些重要研究成果,就三峡水库水质模拟、水体富营养化、水库泥沙截留淤积和重金属污染等问题进行了深入探讨。基于国际水协会最新推出的河流水质模型,提出了三峡水库水环境模拟研究的观点和方法;基于湖泊(水库)生态动力学模型原理,在对水体中磷元素预测的基础上,从营养盐含量、水深、流速、温度因素等与富营养化非线性映射关系出发,初步建立三峡水库水体富营养化人工神经网络模型,对三峡水库水体富营养化潜势进行研究,分析讨论了一些初步结果;论述了水库泥沙截留淤积及其与水体中污染物,特别是重金属污染的相互作用;建议三峡水库近期内应予以重视的一些重要水环境科学问题。

印染工业废水处理的研究现状

印染工业废水组分复杂 ,常含有多种染料 ,色度深 ,毒性强 ,难降解 ,pH值波动大 ,而且浓度高 ,水量大。本文旨在介绍国内外印染废水处理方法发展现状 ,详细介绍了物理法 ,化学法 ,物理化学法和生物法等方法 ,列出各种处理方法的适用条件及处理效果 ,并总结出各自的优缺点。

EGSB反应器中耦合厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的研究

将好氧活性污泥接种于膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,经过120 d的启动运行,形成颗粒污泥.在启动好的EGSB反应器进水中添加亚硝酸盐和氨盐,反应器内温度控制在32-35℃,pH为7.5-8.3,氧化还原电位为-150--40 mV;水力停留时间4.2 h,上升流速4.86 m/h,经过270 d运行,逐步富集和耦合产甲烷菌、反硝化菌和厌氧氨氧化菌.在进水ρ(CODCr)为500 mg/L,有机容积负荷速率为4.800 kg/(m3.d)(以CODCr计)和1.152 kg/(m3.d)(以N计)的条件下,出水ρ(CODCr)维持在80mg/L以下;CODCr,氨氮,亚硝态氮和总氮去除率分别为85%,35%,99.9%和67%;其去除速率分别稳定在6.12,0.202,0.575和0.777 kg/(m3.d);其中氨氮和总氮的去除速率分别是传统活性污泥法硝化/反硝化(0.05 kg/(m3.d))的4和15.5倍.pH,温度,溶解氧,氧化还原电位,亚硝酸盐和CODCr对EGSB反应器中厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的耦合和颗粒污泥的特性均有影响.

传统活性污泥法COD去除及脱氮改造的模拟

活性污泥模型方法正逐渐成为废水处理工程领域科学研究、工艺设计和过程控制的一种重要手段 .以国际水质协会的活性污泥 1号模型 (ASM1)为基础 ,以MATLAB为工具开发模拟软件 ,对模型进行了校核与验证 .模拟了重庆市唐家桥污水处理厂COD和含N组分的降解过程 ,研究了有机物负荷、流量、温度和溶解氧浓度变化对出水COD、氨氮、硝态氮和总氮的影响 .利用所开发的模拟程序对唐家桥污水处理厂的脱氮改造方案进行了优化 ,并预测了改造后的处理效果 .

活性污泥2号模型用于城市污水处理厂脱氮除磷改造的研究

利用自行开发的活性污泥 2号模型ASMNO .2计算机模拟程序对重庆市某污水厂三种脱氮除磷改造方案 (A O ,A2 O ,倒置A2 O)进行了模拟研究 ,寻求了每一种方案的最佳运行控制参数 .结果表明 :(1)将现有曝气池前端 1 4控制为缺氧而形成A O工艺 ,缺氧区溶解氧浓度为 0 .10mg L ,混合液内回流比为 10 0 % ,可以使TN去除率达到 5 8.6 % ,提高 2 4个百分点 ,TP基本不受影响 ;(2 )将现有曝气池前端 12 %控制为厌氧区 ,2 4 %控制为缺氧区 ,缺氧区溶解氧浓度为 0 .10mg L ,混合液内回流比为 10 0 % ,可以使TN去除率达到 6 2 .1% ,提高约 2 8个百分点 ,TP去除率达到 78.3% ,提高 37个百分点 ;(3)倒置A2 O工艺与常规A2 O工艺的出水水质基本相当 ,但倒置A2 O工艺在工程实践中更易于实现 ;(4)三种工艺出水COD和氨氮均能达到国家规定的一级排放标准 .

溶剂萃取对烟煤孔隙结构和粒度的影响

用二硫化碳 N 甲基 2 吡咯烷酮(CS2 NMP)(1∶1,V/V)混合溶剂、丙酮和吡啶对南桐烟煤逐级萃取,得到各级残余物。通过比表面积及孔快速测试仪和扫描电镜,对煤及各萃取残余物的氮气吸附行为、粒度进行测试,考察了溶剂萃取对煤的BET比表面积与BJH孔容、孔面积随孔径分布规律以及粒度的影响。结果表明通过"溶解"小分子物质,溶剂萃取能够有效地改善煤的吸附性、比表面积和孔隙结构,降低其粒度,但不能破坏其基本结构单元,在本质上仍属于物理作用。根据最可几孔径计算出南桐烟煤胶态分子团结构模型中基本结构单元的粒径在3 5nm左右,证实了煤分子胶态团结构模型的假设。

一种改进的MSBR工艺脱氮除磷性能的仿真模拟与试验研究

针对 6池MSBR工艺除磷效果不佳和污泥上浮问题 ,通过新增厌氧池、调整浓缩池位置对其进行改造 ,提出了一个改进的 7池MSBR工艺 .应用活性污泥 2号模型 (ASM 2 )分别对两种工艺进行了仿真模拟 ,结果表明 ,改进工艺具有较好的脱氮除磷性能 .在此基础上对 7池MSBR工艺开展了实验室试验 ,试验结果显示 ,新工艺对耗氧有机物 (以COD值计 )、NH+ 4 N、TP的去除率分别为 94 2 %、81 4%和 88 7% ,脱氮除磷效率均高于有关文献报道的 6池工艺 .新工艺妥善处理了脱氮除磷等各单元之间的关系 ,因而强化了除磷脱氮能力 .试验结果与模型模拟结果基本吻合 。

影响厌氧氨氧化与甲烷化反硝化耦合的因素

氨氮、氮氧化物对产甲烷菌有一定的抑制作用,但可以通过驯化去除毒性.亚硝酸盐在厌氧氨氧化菌作用下与氨发生厌氧氨氧化反应.虽然厌氧氨氧化菌是自养菌,但具有异养代谢能力,并且NO2可提高厌氧氨氧化菌的活性.因此,通过特殊的反应器技术,将厌氧氨氧化菌与甲烷菌、反硝化菌复合在一个有利的微生态环境中,充分发挥它们之间的协同耦合作用,把有机物转化为清洁能源又同时脱氮,是极有前景的废水厌氧(缺氧)处理研究新方向.

卡鲁塞尔氧化沟液-固两相流动混合物模型与两相水力特性模拟

采用CFD数值计算的方法研究了卡鲁塞尔氧化沟工艺的污水-污泥两相水力特性.将污泥沉降模型进行湍流影响修正后与两相湍流混合物模型耦合,建立了氧化沟液固两相湍流混合物模型,实现了垂向上液固两相运动的分离;利用计算流体软件Fluent对工业规模污水厂氧化沟的污水-污泥两相流速进行模拟,结果表明,两相流混合物模型较好地揭示了氧化沟内混合液流场和污泥的分布情况,污泥浓度与流速呈负相关.