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臭氧气浮-核晶造粒工艺处理油气田采出水与再生利用 被引量：1
1
作者 宋吉娜 岳雯 +5 位作者 同霄 许兰洲 王亚东 商亚博 金鑫 金鹏康 《工业水处理》 北大核心 2025年第1期159-166,共8页
为解决油气田采出水水量大、水质复杂等难题,实现油气田采出水处理后再利用的目标,提出一套臭氧气浮-核晶造粒组合工艺,处理后采出水可满足配制胍胶压裂液的水质要求。以COD和SS去除率为评价指标,对比了预臭氧氧化-混凝和臭氧气浮两种工... 为解决油气田采出水水量大、水质复杂等难题,实现油气田采出水处理后再利用的目标,提出一套臭氧气浮-核晶造粒组合工艺,处理后采出水可满足配制胍胶压裂液的水质要求。以COD和SS去除率为评价指标,对比了预臭氧氧化-混凝和臭氧气浮两种工艺,结果表明臭氧气浮工艺对COD和SS的处理效果更佳,二者去除率分别可达到59%和88%,处理后COD和SS均满足配制胍胶压裂液的水质要求。以Ca^(2+)、Mg^(2+)去除率为硬度指标,对比了核晶造粒和化学沉淀两种工艺的除硬效果,结果表明核晶造粒工艺在除硬方面具有显著优势,对Ca^(2+)、Mg^(2+)的总去除率能达到86%,满足配制胍胶压裂液对硬度的要求。以长庆油田4个站点采出水为实际处理对象,采出水经臭氧气浮-核晶造粒工艺处理后,配制的胍胶压裂液均表现出较好的基液黏度,可挑挂且不易断裂。臭氧气浮-核晶造粒工艺不仅可实现采出水的资源化利用,还可减少企业日常生产成本,具有较好的经济和环境效益,为油气田采出水的资源化利用提供了技术参考。 展开更多
关键词 臭氧气浮 核晶造粒 采出水 再生利用
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光伏行业废水中高浓度氟离子核晶造粒回收效能与机制研究
2
作者 王亚东 付梽浩 +4 位作者 周丹姮 王晓昌 金鹏康 金鑫 李志林 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期803-809,共7页
针对光伏废水中高浓度氟离子与硫酸根共存的特征,基于核晶造粒技术原理,深入解析了该技术对于上述离子共存体系中氟离子的回收效能与机制.研究结果表明:当诱晶剂投加量为4.46gMgCl_(2)/gF,进水流量为67.8×10^(-4)m^(3)/h,静态床高... 针对光伏废水中高浓度氟离子与硫酸根共存的特征,基于核晶造粒技术原理,深入解析了该技术对于上述离子共存体系中氟离子的回收效能与机制.研究结果表明:当诱晶剂投加量为4.46gMgCl_(2)/gF,进水流量为67.8×10^(-4)m^(3)/h,静态床高为30%,且晶种粒径为80~100目时,氟离子去除率高达90%.为进一步验证工艺系统稳定性,开展了为期120h的连续流除氟实验,第一阶段(0~40h)系统出水除氟效能可稳定在89%左右,第二阶段(40~120h)增加至92%左右,最终形成的造粒体纯度可达90%以上.结合X射线衍射(XRD)及拉曼光谱(Raman)等表征结果发现氟离子主要以氟化镁及氟镁酸钠的形式附着于晶种表面,且由静态水接触角测试结果及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)表征结果发现造粒体表面相较于原晶种更为疏水,且形成了疏松多孔的结构,致使其比表面积更大,强化了造粒体对于氟离子的富集去除.经晶种表面电势电位(ZP)的测定发现,在pH值为6~8内,晶种表面荷正点,且氟离子主要通过静电引力富集于晶种表面,并在诱晶剂的驱动下,在晶种表面成核并生长成致密的造粒体,从水中分离. 展开更多
关键词 光伏行业 高浓度含氟废水 核晶造粒 氟离子 硫酸根离子
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矿井水核晶诱导造粒除氟技术
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作者 张溪彧 董书宁 +4 位作者 王皓 金鹏康 王晓东 王强民 张涛 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期188-195,共8页
【目的】煤炭开采过程伴生的矿井水往往富含氟离子,若未经有效处理直接排放,将对区域生态环境造成严重污染,影响水资源的质量和生态系统的稳定。【方法】聚焦煤炭开采伴生矿井水氟污染治理难题,针对传统除氟技术存在的效率低、抗干扰弱... 【目的】煤炭开采过程伴生的矿井水往往富含氟离子,若未经有效处理直接排放,将对区域生态环境造成严重污染,影响水资源的质量和生态系统的稳定。【方法】聚焦煤炭开采伴生矿井水氟污染治理难题,针对传统除氟技术存在的效率低、抗干扰弱等瓶颈,通过构建核晶造粒除氟装置,提出核晶造粒化学沉淀的除氟新方法。矿井水中的氟污染具有显著环境风险(地表水氟质量浓度超标可达8~15倍),其治理难点在于复杂水质环境下氟的深度去除。为此,构建“化学沉淀-晶核诱导-多孔吸附”多相反应协同调控机制,通过实验室级连续流反应系统(HRT 45 min,上升流速1.8 m/h)开展工艺优化实验,结合X射线光电子能谱(XPS)、原位傅里叶变换红外光谱(FTIR)等先进表征手段,系统揭示氟迁移转化的动态过程。【结果和结论】在诱晶剂CaCl_(2)投加量1200 mg/L、晶种投配比1∶50的优化条件下,单级处理即可实现氟质量浓度从12.6 mg/L降至7.6 mg/L(去除率39.8%),较常规混凝沉淀效率提升2.3倍。通过X射线衍射(XRD)证实Ca^(2+)与F^(-)反应生成热力学稳定的霰石和球霰石晶体。值得注意的是,共存碳酸根通过2种途径强化除氟:一是形成CaCO_(3)·CaF_(2)复合沉淀(FTIR在1080 cm^(-1)处出现特征峰),二是生成多孔方解石载体(SEM显示孔隙率提升62.76%)。研究发现碳酸盐体系下的界面反应调控规律,通过能谱面扫描(EDS)证实F元素在造粒体截面呈梯度分布特征,揭示“表面吸附-晶格固封”的递进去除机制。核晶造粒技术在复杂矿井水中能够高效去除水中的氟离子,能够应对矿井水中复杂的化学成分。研究成果为核晶造粒除氟技术的工程化应用奠定基础,并为解决含氟矿井水的环境污染问题提供可行的技术路线。 展开更多
关键词 矿井水 核晶造粒 氟离子 氟化钙 迁移转化 去除机制
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