页岩气开发中压裂返排液的水质污染特征研究 被引量：14

1

作者 王兵 王佩洁 +1 位作者 祝伟 熊明洋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期231-237,共7页

页岩气压裂返排液成分复杂,为了解页岩气开采过程中压裂返排液的污染情况,对四川某页岩气典型井场不同时期的压裂返排液污染物组成进行了分析,采用超滤膜法测定溶解性有机物(DOM)相对分子质量分布特性,通过建立水质矩阵开展污染特性评价... 页岩气压裂返排液成分复杂,为了解页岩气开采过程中压裂返排液的污染情况,对四川某页岩气典型井场不同时期的压裂返排液污染物组成进行了分析,采用超滤膜法测定溶解性有机物(DOM)相对分子质量分布特性,通过建立水质矩阵开展污染特性评价,并进行了综合生态毒性研究。结果表明,该区域不同时期压裂返排液中污染物特征相似,主要污染因子为总有机碳(TOC)和氯离子,并且生物毒性高、可生化性差。研究结果可为该区域压裂返排液处理技术的选择提供参考。 展开更多

关键词 环境工程学 页岩气 压裂返排液 污染特征 综合毒性

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陶瓷膜处理页岩气压裂返排液防垢污染研究 被引量：3

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作者 任宏洋 汪佳敏 +1 位作者 祝伟 余婷婷 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期19-22,共4页

对某页岩气井压裂返排液结垢趋势进行了分析,并探讨了采用陶瓷膜处理压裂返排液过程中温度、pH、跨膜压差、料液循环量以及过滤时间对膜污染的影响。研究结果表明,压裂返排液的碳酸钙结垢趋势最显著,控制料液pH为5~6,温度在40℃以内可... 对某页岩气井压裂返排液结垢趋势进行了分析,并探讨了采用陶瓷膜处理压裂返排液过程中温度、pH、跨膜压差、料液循环量以及过滤时间对膜污染的影响。研究结果表明,压裂返排液的碳酸钙结垢趋势最显著,控制料液pH为5~6,温度在40℃以内可减缓结垢过程。当跨膜压差为0.12 MPa,料液循环量为30 L/min,清洗周期为4 h时,可有效降低膜结垢污染。 展开更多

关键词 页岩气 压裂返排液 无机陶瓷膜 结垢

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页岩气井场土壤石油类污染特性及对理化性质的影响 被引量：8

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作者 王兵 李珍珍 +2 位作者 李琋 任宏洋 马伶俐 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1598-1604,共7页

为了解页岩气开采过程中的石油烃污染情况及其对土壤理化性质的影响,选择四川4个典型页岩气井场周围土壤为研究样地,采集石油烃污染土壤样品并测定土壤污染特征和理化性质,进一步利用SPSS分析了石油烃质量比与各类理化因子的相关性。结... 为了解页岩气开采过程中的石油烃污染情况及其对土壤理化性质的影响,选择四川4个典型页岩气井场周围土壤为研究样地,采集石油烃污染土壤样品并测定土壤污染特征和理化性质,进一步利用SPSS分析了石油烃质量比与各类理化因子的相关性。结果表明：1）页岩气开发过程井场周围土壤受到不同程度的石油烃污染,质量比为0.022～15.6 g/kg,15个样点中有11个点土壤石油烃质量比超过500 mg/kg的临界值,石油烃萃取物GC-MS组分分析表明,污染物以大分子的直链烷烃和支链烷烃为主,占污染组分的90%以上;2）土壤受到石油烃污染后,土壤有机质显著增加,使含水率和p H值明显降低,还使发光细菌的半致死率EC50显著降低,即提高了土壤水浸液的毒性等级;3）土壤含油量对营养素全磷和全氮无显著影响,污染土壤中C、N、P比例严重失调,因此在进行烃污染土壤修复时需要适当补充N、P营养盐,可增强土壤中微生物的活性,加速石油烃的分解;4）相关性检验（LSD）结果显示,受烃污染土壤中的石油烃质量比与含水率和有机质呈极显著相关,与p H值和生物毒性EC50呈显著相关,与电导率、TN和TP无显著相关关系。 展开更多

关键词 环境工程学 页岩气开发 土壤污染 污染特性 相关性

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基于层次分析法的石油污染土壤修复植物评价 被引量：13

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作者 王兵 谢红丽 +1 位作者 任宏洋 李琋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期985-991,共7页

为解决石油污染土壤原位修复时出现的修复植物选取工作量大、耗时长等问题,采用层次分析法和优劣解距离法建立了一套石油污染土壤修复植物评价体系,结合四川长宁页岩气井场现状,在使用层次分析法确定了各指标权重的基础上,利用优劣解距... 为解决石油污染土壤原位修复时出现的修复植物选取工作量大、耗时长等问题,采用层次分析法和优劣解距离法建立了一套石油污染土壤修复植物评价体系,结合四川长宁页岩气井场现状,在使用层次分析法确定了各指标权重的基础上,利用优劣解距离法对初始备选植物进行排序;并利用权重敏感性分析和室内试验校核。结果表明,排序与试验结果基本一致,该评价体系具有可行性。 展开更多

关键词 环境工程学 石油污染土壤 植物修复 层次分析法 优劣解距离法

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电动微生物法修复石油和镍污染土壤的研究 被引量：7

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作者 马永松 李琋 +3 位作者 罗廷 王雅璇 王兵 来进和 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期201-208,共8页

针对石油-重金属污染的土壤日益严峻的现象及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动微生物法,对石油烃含量为16 000 mg/kg,镍含量为400 mg/kg的共污染土壤进行修复。在不同电压梯度下对土壤pH值、电导率和... 针对石油-重金属污染的土壤日益严峻的现象及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动微生物法,对石油烃含量为16 000 mg/kg,镍含量为400 mg/kg的共污染土壤进行修复。在不同电压梯度下对土壤pH值、电导率和石油烃的降解和镍的去除效果进行研究,同时采用石油烃组分分析法和BCR法分步提取不同形态的镍,对不同组分的石油烃组分的降解和不同形态镍的迁移转化情况进行分析。实验结果表明,随着电压的增加,土壤中不同形态的镍去除效果明显,不同组分的石油烃的去除最佳电压值为1 V/cm。阴阳离子交换膜的使用和电解质的定期更换表明,阴阳离子交换膜的作用可以维持土壤pH值的稳定,从而增强微生物对石油烃的降解和电场对重金属Ni不同形态的迁移转化。在最佳修复电压值1 V/cm下,15 d后,石油烃的降解率达到了46.85%,镍的去除率达到了38.52%。因此,采用阴阳离子交换膜的电动微生物法,是修复混合污染土壤的理想的修复方法之一。 展开更多

关键词 电动微生物 石油烃 镍 电场强度 形态转化

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苯并[a]芘污染土壤的臭氧氧化研究 被引量：2

6

作者 李琋 罗廷 +1 位作者 王雅璇 王兵 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期171-177,共7页

在土壤污染中,多环芳烃(PAHs)类污染土壤受到了广泛的关注。针对臭氧氧化修复污染土壤臭氧利用率不高的缺点,该研究采用机械搅拌提高臭氧修复苯并[a]芘(BaP)污染土壤效率。以模拟100 mg/kg BaP污染土壤为研究对象,研究了搅拌速度、含水... 在土壤污染中,多环芳烃(PAHs)类污染土壤受到了广泛的关注。针对臭氧氧化修复污染土壤臭氧利用率不高的缺点,该研究采用机械搅拌提高臭氧修复苯并[a]芘(BaP)污染土壤效率。以模拟100 mg/kg BaP污染土壤为研究对象,研究了搅拌速度、含水率及臭氧浓度对BaP的降解率、土壤p H、电导率、土壤溶解性有机碳(DOC)和CO2产量的影响。结果表明,机械搅拌提高了污染土壤修复效率,并能在30 min内快速降解BaP。最佳条件下(100 r/min搅拌速度、3%含水率、73.7 mg/L臭氧浓度)氧化120 min后BaP降解率达93.67%,p H下降了2.01,电导率升高到154 mS/cm,DOC升高到1.74 g/kg,共有14.43 g/kg CO2积累。该研究首次采用了机械搅拌提高PAHs污染土壤的氧化效率以及可生物降解性,该方法可为臭氧氧化修复低含水率的有机物污染土壤提供理论依据。 展开更多

关键词 臭氧氧化 苯并[A]芘 机械搅拌 含水率 臭氧浓度

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改性纳米零价铁对Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的吸附性能与机制研究 被引量：3

7

作者 李琋 张桂森 +2 位作者 王雅璇 古雪 王兵 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1827-1833,1837,共8页

针对镉[Cd(Ⅱ)]、铬[Cr(Ⅵ)]和铅[Pb(Ⅱ)]的重金属复合废水处理问题,以生物炭(BC)和膨润土(BE)改性纳米零价铁(nZVI),得到BC-BE-nZVI复合材料,通过吸附实验探究了该材料对重金属的吸附特性,并利用吸附动力学方程、等温吸附方程拟合、XRD... 针对镉[Cd(Ⅱ)]、铬[Cr(Ⅵ)]和铅[Pb(Ⅱ)]的重金属复合废水处理问题,以生物炭(BC)和膨润土(BE)改性纳米零价铁(nZVI),得到BC-BE-nZVI复合材料,通过吸附实验探究了该材料对重金属的吸附特性,并利用吸附动力学方程、等温吸附方程拟合、XRD和XPS分析,揭示了BC-BE-nZVI对单一和复合重金属体系的吸附机制。结果表明,BC-BE-nZVI对重金属的去除作用最强,Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)去除率分别可达96.43%,97.70%和95.69%,并且能够适应pH范围较广的重金属废水;准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程更适合描述BC-BE-nZVI的吸附过程;复合重金属体系下,BC-BE-nZVI的吸附过程更适用于Freundlich等温吸附方程,且竞争吸附能力Cd(Ⅱ)>Cr(Ⅵ);单一重金属体系下,Cd(Ⅱ)去除机制主要包括吸附沉淀,Cr(Ⅵ)的去除主要为还原和吸附,Pb(Ⅱ)主要为吸附沉淀;而复合重金属体系下吸附机理主要为沉淀和络合作用。 展开更多

关键词 Cd(Ⅱ) Cr(Ⅵ) Pb(Ⅱ) 改性纳米零价铁 吸附性能

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高含硫废水受控氧化的混凝强化研究 被引量：5

8

作者 王兵 陈丹丹 +3 位作者 任宏洋 李永涛 王丹 林奇 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期29-33,34,共6页

以过氧化氢为氧化剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)为混凝剂对高含硫废水进行控制氧化处理,考察了混凝强化机制对脱硫效果的影响。结果表明,在PDM投加质量浓度为1.0 mg/L,初始p H为6,过氧化氢投加量为9 m L/L,反应时间为15 min的条件下... 以过氧化氢为氧化剂、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)为混凝剂对高含硫废水进行控制氧化处理,考察了混凝强化机制对脱硫效果的影响。结果表明,在PDM投加质量浓度为1.0 mg/L,初始p H为6,过氧化氢投加量为9 m L/L,反应时间为15 min的条件下,混凝强化体系中硫化物去除率达99.09%,单质硫产量为1 588.5 mg/L,较普通反应体系分别提高了1%和14%;SO_4^(2-)产量为209.69 mg/L,较普通体系降低了8%。 展开更多

关键词 含硫废水 单质硫 氧化历程 混凝强化

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高浓度MDEA检修污水的酸化—催化氧化处理 被引量：3

9

作者 王波 王兵 +2 位作者 任宏洋 李永涛 曾扬 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期81-85,共5页

采用酸化曝气—Fenton氧化—臭氧催化氧化工艺处理某天然气净化厂含高浓度MDEA的检修污水,通过实验确定了最佳工艺参数。结果表明,过量浸渍法制备的催化剂中含有大量的活性组分Mn O2,使臭氧氧化对COD、NH3-N的去除率分别提高了13.1%、10... 采用酸化曝气—Fenton氧化—臭氧催化氧化工艺处理某天然气净化厂含高浓度MDEA的检修污水,通过实验确定了最佳工艺参数。结果表明,过量浸渍法制备的催化剂中含有大量的活性组分Mn O2,使臭氧氧化对COD、NH3-N的去除率分别提高了13.1%、10.5%,处理后的污水COD从2 600 mg/L降到107 mg/L,NH3-N从176mg/L降到7.48 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级标准的要求。 展开更多

关键词 检修污水 酸化曝气 FENTON氧化 臭氧 催化氧化

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剩余污泥臭氧化溶胞过程研究 被引量：8

10

作者 任宏洋 彭磊 +1 位作者 王兵 刘璞真 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1308-1315,共8页

为减少污水生物处理过程中剩余污泥的产量,利用臭氧对污泥进行溶胞处理。通过考察污泥混合液固相和液相发生的变化,包括污泥质量浓度、污泥形态、上清液中高分子(蛋白质和多糖)和可溶解性化学需氧量(SCOD)、污泥活性及阳离子等随臭氧投... 为减少污水生物处理过程中剩余污泥的产量,利用臭氧对污泥进行溶胞处理。通过考察污泥混合液固相和液相发生的变化,包括污泥质量浓度、污泥形态、上清液中高分子(蛋白质和多糖)和可溶解性化学需氧量(SCOD)、污泥活性及阳离子等随臭氧投加量的变化情况,系统研究了污泥臭氧化溶胞过程。结果表明,臭氧投加量小于0.05 g/g TSS时,污泥质量浓度变化较小,显微观察显示污泥絮体三维结构被破坏,上清液中高分子和SCOD也有明显上升,表明此时臭氧主要作用于污泥表面丝状菌和EPS。臭氧投加量处于0.05~0.15 g/g TSS时,臭氧开始大量溶解细菌细胞,导致污泥质量浓度大幅下降,粒径明显减小;脱氢酶活性和荧光染色表明污泥活性显著降低,上清液中蛋白质、多糖和SCOD迅速升高。当臭氧投加量大于0.15 g/g TSS时,污泥质量浓度下降趋势变缓且污泥中微生物大部分失活,而上清液中蛋白质和多糖的含量下降;同时SCOD的增幅减缓,表明此阶段臭氧主要作用于胞内溶出物,臭氧不能有效溶解污泥细胞,继续投加臭氧污泥破解效果不明显。 展开更多

关键词 环境工程学 污泥减量 臭氧 溶胞

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高盐有机废水处理研究现状及应用 被引量：16

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作者 王兵 施斌 +2 位作者 来进和 熊明洋 汪佳敏 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期5-10,共6页

随着工业的快速发展,高盐有机废水的排放量越来越大,高盐分和高有机含量可能会造成土壤的盐渍化、水体富营养化、地下水污染,增加了人们安全生活造成了隐患。根据文献资料,从高盐有机废水的处理技术着手,介绍了膜分离技术、热法技术及... 随着工业的快速发展,高盐有机废水的排放量越来越大,高盐分和高有机含量可能会造成土壤的盐渍化、水体富营养化、地下水污染,增加了人们安全生活造成了隐患。根据文献资料,从高盐有机废水的处理技术着手,介绍了膜分离技术、热法技术及其耦合技术的研究现状,提出针对膜分离技术中膜材料、膜表面改性进行,解决热法过程有机物溢出的问题,缩短热法技术的工艺流程及降低能源的消耗,简化耦合技术的操作及维护,最后针对前端研究技术的工业化应用提出了建议。 展开更多

关键词 高盐有机废水 膜分离技术 热法技术 耦合技术 工业化应用

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页岩气压裂返排液电渗析脱盐处理技术研究 被引量：3

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作者 张傲 王好 +3 位作者 冉凡 张琳婧 陈子薇 任宏洋 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期102-107,共6页

页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征,其TDS约为3.2×10^(4)~4.0×10^(4) mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析,结果表明,其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃,以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂... 页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征,其TDS约为3.2×10^(4)~4.0×10^(4) mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析,结果表明,其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃,以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂压返液的主要污染成分。采用电渗析技术对页岩气压裂返排液进行处理,研究操作电压、极水质量分数等因素对脱盐率、电导率及COD去除率的影响。实验结果表明,电渗析处理过程中,随着操作电压的增加(5~20 V范围内),压裂返排液的脱盐率和COD去除率随之升高;电压为20 V时,TDS和COD的去除率分别达到99.94%、79.99%。在不同操作电压下,前40 min脱盐速率较快,60 min后脱盐速率降低,随后趋于平缓。极水质量分数为0.5%~0.75%时,压裂返排液的脱盐率、COD去除率随极水质量分数的增加而提高。此后进一步提高极水质量分数,TDS和COD的去除率均有所降低。电渗析过程中离子价态对各离子的去除率有一定影响。阴离子SO_(4)^(2-)、Cl^(-)的去除率分别为99.3%、96.6%;不同阳离子之间的去除率相差不大,Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na+和K+的去除率分别达到99.8%、99.7%、96.9%、99.3%。 展开更多

关键词 电渗析 页岩气 压裂返排液 脱盐

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