活性污泥和颗粒污泥生物吸附废水中Pb~(2+)的对比研究

采用序批式实验,分别以活性污泥和颗粒污泥为吸附材料,考察接触时间、pH等因素对废水中Pb2+生物吸附效果的影响.结果表明,活性污泥和颗粒污泥对低浓度Pb2+(0～20 mg/L)能在30 min内达到吸附平衡,当Pb2+浓度在20～100 mg/L时,浓度越低,达到平衡时间越快,以被动吸附为主.在Pb2+低浓度条件下(0～20 mg/L),初始pH为4～5时,Pb2+的去除率达99%以上,且初始pH值是影响活性污泥和颗粒污泥生物吸附Pb2+的重要因素.活性污泥和颗粒污泥对Pb2+的生物吸附符合朗缪尔(Langmuir)方程,在pH为4及25 ℃下,活性污泥饱和吸附量为59.88 mg/g,颗粒污泥饱和吸附量为80.65 mg/g.因此,活性污泥和颗粒污泥可作为有效的生物吸附剂处理低浓度(0～20 mg/L)含铅废水,且颗粒污泥比活性污泥的生物吸附效果好.     

甲壳素对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用正交实验法 ,使用甲壳素 (粗制壳聚糖 ) ,研究温度、时间、吸附剂用量、酸度、盐效应对甲壳素吸附水中溶解的 Cr( )离子的吸附过程的影响 ,将实验结果进行极差分析 ,得到较优的吸附条件。实验结果表明 :在 p H =2、30℃、离子强度 5 mmol/ L的条件下 ,甲壳素对 Cr( )的最大吸附量为 13.1mg/ g。根据化学平衡及红外光谱分析结果表明 :甲壳素对 Cr( )的吸附主要是游离氨基静电吸附 Cr2 O2 -7,吸附符合 L angmuir吸附等温式     

氨基酸在改性黏土上的吸附机制研究

研究了四种氨基酸(赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸)化合物在改性黏土的吸附特征, 考察了改性剂PACl 添加比例、介质pH 及离子强度对吸附过程的影响, 并探讨了吸附机制。结果表明, 在一定比例的PACl 改性能促进氨基酸在高岭土上的吸附, 最佳改性比例为5%, 赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸的最大吸附量分别为827、712.56、723.14、732.56 μmol/g; 氨基酸在改性黏土上的吸附动力学符合伪二阶动力学模型; 利用Weber-Morris 模型测定四种氨基酸内部粒子扩散常数, 5%改性条件下赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸的内部粒子扩散常数分别为0.847、0.567、0.780、0.603。热力学研究表明, 氨基酸在改性黏土上的吸附等温线是C 型等温线, 5%改性条件下四种氨基酸(赖氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸)的热力学自由能分别为?1.99、?2.41、?3.16、?2.94 kJ/mol, 说明氨基酸在改性黏土上的吸附是一个自发的吸附过程。介质pH 及离子强度对吸附过程具有重要影响。     

掺杂黏土矿物对沉积物吸持磷能力的影响

通过研究黏土矿物及掺杂黏土矿物后湖泊沉积物磷的吸附/解吸特性,分析了高岭土、膨润土和沸石掺杂于湖泊沉积物后对磷稳定固定化的可行性。试验结果表明:掺杂膨润土稳定固化磷的效果最优,其次是高岭土,但掺杂沸石减小了沉积物对磷的吸附能力。具体结果是,按5%和10%比例掺杂高岭土时,沉积物吸附磷的能力增加,最大吸附量增加17.33%;按20%和40%掺杂时,沉积物吸附磷的能力减小,最大减小了43.31%。掺杂比例小时,高岭土与沉积物之间的阳离子交换过程扩大了空隙,增大了吸附量。达到平衡后,继续掺杂高岭土,引起空隙堵塞,减小了吸附量。掺杂膨润土的比例越大,沉积物吸持磷能力越强,按40%掺杂时,最终吸持率高达81.82%。这与膨润土表面积大、活性成分多有关。沸石由于孔道内被水分子和其他阳离子占据,有效吸附面积减小,对磷稳定化不起作用。     

一株海洋红法夫酵母Phaffia rhodozyma RP-306产虾青素的发酵条件优化

为提高海洋红法夫酵母Phaffia rhodozyma RP-306的虾青素产量,本研究利用单因素和响应面实验对其发酵条件进行了优化。首先用单因素实验确定了蔗糖、酵母粉、硫酸铵、pH、温度和装液量6个因素的初始值,再利用Plackett-Burman实验筛选出了影响较大的3个因素:蔗糖、pH、温度,并采用最陡爬坡实验确定了因素的合理范围,最后采用响应面法中的中心组合设计进行优化,其优化发酵条件为:蔗糖29.93 g/L,酵母粉2.0 g/L,硫酸铵5.0 g/L,pH 5.27,温度19.9℃。在此条件下虾青素产量从13.46 mg/L提高到17.04 mg/L,比优化前提高了26.61%。以优化后发酵条件进行分批发酵,虾青素产量达到28.86 mg/L,为进一步发酵放大研究奠定了良好基础。     

黄河口磷酸盐缓冲机制的探讨Ⅲ.磷酸盐交叉缓冲图及"稳定pH范围"

于 1 994年 5月— 1 995年 6月在实验室进行了不同磷酸盐浓度、pH条件下的悬浮物吸附解吸模拟实验 ,对黄河口磷酸盐的缓冲机制进行了探讨。黄河口悬浮物对磷酸盐的吸附量 (解吸量 )随磷酸盐浓度的增大而增大 (减小 ) ,零平衡时磷酸盐浓度 (EPC0 )值在 0 .4— 1 .3μmol/dm3之间 ,且随温度的升高和悬浮物粒度的增大而略有减小。黄河口悬浮物的线性吸附系数 (K)在 0 .0 3— 0 .40dm3/g之间 ,且随温度的升高呈线性关系增加 ,随悬浮物粒度的减小呈指数形式增加。盐度对EPC0 和K基本没有影响。在pH对黄河口悬浮物吸附和解吸磷酸盐的影响实验中 ,首次发现在pH约为 7.7— 9.3范围内存在“稳定pH范围” ,在此范围内悬浮物对磷酸盐的吸附量和解吸量不随水体pH值发生变化。此范围的大小和位置随实验条件不同而略有变化 ,稳定pH范围随温度的上升有所减小且左移 (pH减小方向 ) ,随着悬浮物粒度的增大稳定pH范围有所增大且右移。     

含聚污水水质变化规律及储层伤害机理研究

含聚污水的水质问题是目前聚驱注水油田最紧迫的问题之一,以渤海旅大10-1油田含聚污水为例,利用原子力显微镜、环境扫描电镜等微观分析手段,实验研究含聚污水中残余聚合物对悬浮物浓度和粒径中值,含油率以及结垢离子浓度的具体影响,并进行了含聚污水回注储层岩心动态损害实验。研究表明：当残余聚合物浓度由0 mg/L时逐级增加到150 mg/L时,注入水悬浮物浓度增加了近269.0%,粒径中值仅增加0.3μm,抽滤速度下降了99.3%,含油率下降了86.5%,镁钙离子浓度下降了18.0%。残余聚合物的絮凝作用以及对纤维滤膜的吸附作用是悬浮物增加、抽滤速度显著降低的主要原因,乳化作用使得常规含油率测定值偏低,且残余聚合物浓度及分子量越高,注入水水质变化趋势越明显。另外,单一残余聚合物对高渗透储层损害有限,其与悬浮物及含油的协同作用是主要伤害源。     

固定化海带粉吸附剂对污水中3种重金属离子吸附的模拟研究

为了探讨海带粉吸附剂工业运用的可能性,采用海藻酸钙包埋法对海带粉进行固定,在合适的反应条件下对Ni2+、Cu2、pb2+三种重金属离子进行吸附.采用二级动力学方程、Langmuir方程和Freundlich方程对吸附过程进行模拟.结果显示二级动力学方程能很好地对固定化海带粉吸附剂吸附Ni2+、Cu2+、pb2+过程进行拟合,平衡时的吸附量分别达到0.317 4、0.465 9、0.501 5 mg/g,对应的二级动力学常数为0.128、0.116、0.114 g/(mg·min),即三种离子的吸附速率Ni2+＞ Cu2+＞ Pb2+;Langmuir方程和Freundlich方程都能较好地模拟Ni2+、Cu2+、pb2+的吸附过程,根据Langmuir方程Ni2+、Cu2、pb2+的最大吸附量分别达到2.786、13.699、39.063 mg/g,即吸附效果pb2+＞Cu2+＞ Ni2+,该实验对日后开发海藻生物吸附剂并将其大量制成应用产品有一定的意义.     

条纹小环藻对Cu^2＋、Zn^2＋耐受力和吸附作用的研究

研究了条纹小环藻（Cyclotella striata）对Cu2＋和Zn2＋的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律.结果表明：Cu2＋和Zn2＋对条纹小环藻的生长影响显著（p〈0.05）,随着Cu2＋、Zn2＋含量的升高,其对条纹小环藻生长的抑制作用增大;当Cu2＋和Zn2＋的含量分别高于4.00×10-3、0.01 mg/dm3时,其对条纹小环藻的生长几乎没有影响;Cu2＋和Zn2＋对条纹小环藻生长的半抑制含量分别为0.26、11.17 mg/dm3.Cu2＋含量为1.00 mg/dm3和Zn2＋含量为50.00 mg/dm3的组合,对条纹小环藻生长的抑制率达72.28%,Cu2＋对条纹小环藻的毒性大于Zn2＋.条纹小环藻对Cu2＋、Zn2＋吸附效果良好,当藻细胞含量为2.45×107cells/dm3时,对Cu2＋的吸附率为63.00%;当藻细胞含量为1.75×107cells/dm3时,对Zn2＋的吸附率为60.52%;条纹小环藻对Cu2＋和Zn2＋的吸附量分别为9.26 mg/g（21.30×10-9mg/cell）和20.06 mg/g（46.15×10-9mg/cell）时,Cu2＋和Zn2＋对条纹小环藻不会产生明显毒性.     

响应面法优化鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液脱色工艺研究*

提要 鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液为红棕色,不利于在食品中广泛地应用。为了进一步利用鱿鱼皮胶原蛋白,本文采用活性炭吸附法脱除鱿鱼皮胶原蛋白提取液中色素,优化脱色条件。在确定该色素特征吸收波长为420 nm条件下,分别研究了活性炭添加量、脱色时间、溶液pH值和吸附温度对鱿鱼皮胶原蛋白液色素脱除效果影响。在单因素实验基础上,选择吸附时间30 min,进行活性炭添加量、溶液pH值、吸附温度三因素三水平Box-Behnken中心组合响应面分析试验。结果表明：活性炭吸附鱿鱼皮胶原蛋白液色素最佳条件为活性炭添加量4.2%,溶液pH值2.27,脱色温度35 ℃,该条件下鱿鱼皮胶原蛋白液的脱色率为45.6%,蛋白质和氨基酸损耗率分别为19.65%和22.93%。脱色后鱿鱼皮胶原蛋白的甘氨酸含量最高(136.02 mg/g,相对含量23.05%),谷氨酸、精氨酸和脯氨酸含量也较高,而半胱氨酸和蛋氨酸总量不到1%,符合水产蛋白氨基酸和I型胶原蛋白氨基酸特点。     

锦州油田无碱二元复合驱实验研究

针对锦州油田的条件及开采现状,进行了α烯烃磺酸盐类表面活性剂HDS及SNF聚合物组成的二元复合体系（SIP）提高采收率的室内研究。考查了HDS表面活性剂的界面张力特性以及吸附特征;进行了二元复合体系的界面张力、表观黏度及岩心驱替等实验。结果表明：HDS表面活性剂油水平衡界面张力可以降低到超低数量级（10mN／m）,吸附损失小（0．2％浓度HDS≤2．0mg／g）;二元复合体系油水平衡界面张力也能达到超低;黏度保持率高（≥90％）,配伍性好,相对水驱提高采收率20％以上。故HDS表面活性剂是性能优良的表面活性剂,HDS与SNF聚合物组成的无碱二元复合体系能大大提高锦州油田的采收率,无碱二元复合驱是适合锦州油田开发的新技术。     

埕北油田弱碱三元复合驱可行性实验研究

埕北油田具有原油黏度高、油层渗透能力强和非均质性严重等特点,水驱开发效果差,剩余油储量大,而生产平台工作时间已达到设计使用寿命,急需高效、快速的提高采收率技术。针对埕北油藏地质、流体性质和开发现状,利用仪器检测和理论分析方法,开展了聚合物溶液、三元复合体系和改性三元复合体系性质和调驱效果实验研究。结果表明,与三元复合体系相比较,添加入Cr^3＋后得到的改性三元复合体系在黏度和界面张力性质方面几乎没有发生变化,但其阻力系数和残余阻力系数有了较大幅度提高。在化学费用相近条件下,“调剖＋三元复合驱”和改性三元复合驱要比三元复合驱增油效果好,采收率增幅可以达到15％以上。推荐埕北油田采用弱碱三元复合驱,三元复合体系配方组成为“大庆超高”聚合物（CP=1600～1800mg／L）＋弱碱Na2CO3（CA=0．6％～1．0％）＋重烷基苯石油磺酸盐（Cs=0．10％～0．15％）＋有机铬（聚：Cr^3＋=120：1～240：1）”,段塞组合方式为“0．025～0．05 PV Cr^3＋聚合物凝胶＋0．12～0．15PV三元复合体系”。     

海上油田不同种类聚合物黏弹性能实验研究

随着三次采油技术应用规模的不断扩大,聚合物驱油技术己成为油田开发的必然选择。聚合物驱油方法是在注入水中添加一定浓度聚合物,从而改变注入水的黏弹性能来提高注水波及体积和驱替效率的一种采油方法。可见,聚合物驱油技术本质就是聚合物溶液的黏弹效应,依据油田开发的实际需求,通过室内实验和理论分析,对不同种类驱油用聚合物分子形态及其黏弹性能进行了系统研究与分析,结果表明不同种类聚合物溶液黏弹性和流变性差异较大,ZKY618—2和DQ—KY聚合物性能相对较优。     

聚合物驱在渤海旅大10—1油田的应用

海上油田开发具有勘探投入大、采油平台使用寿命短、生产操作费用高和水驱采收率低等特点,如何提高采收率是油田开发面临的重大技术难题。从海上油田LD10—1开发实际需求出发,结合油藏地质特征和流体性质特点,利用理论分析和室内评价实验,开展了早期聚合物凝胶和聚合物驱增油效果及其影响因素实验研究。结果表明,早期实施聚合物驱不仅大大缩短油田开发时间、节省操作费用,而且最终采收率也比中后期实施时高。在化学药剂费用相同条件下,“聚合物凝胶＋聚合物”段塞组合驱的增油效果要好于单纯聚合物驱。A23井单井组聚合物驱矿场试验于2006年3月23日开始,矿场监测结果表明,注入压力大幅度提高,吸液剖面明显改善,部分油井已陆续见到“增油降水”效果。     

大庆油田萨北开发区二类油层二元复合驱技术研究

大庆油田萨北开发区二类油层具有渗透率低和非均质严重等特点,水驱开采效果差。对4种不同表面活性剂二元复合体系黏度、界面张力及其稳定性进行了评价,优选出性能好的“炼化石油磺酸盐／聚合物”二元复合体系。还对该体系的驱油效果、注入参数、黏度和段塞组合等进行了实验研究,结果表明“炼化石油磺酸盐／聚合物”二元复合体系具有较好增油效果。“整体”段塞和段塞黏度排序“低中高”注入方式的增油效果较好,调剖愈早,增油效果愈好。推荐矿场采用的注入方式为：先注入0．05～0．08PV的Cr^3＋聚合物凝胶段塞,再转注0．33～0．49PV二元复合体系（CP=1200mg／L,CS=0．2％）。在上述配方组成和段塞组合条件下,比水驱提高采收率15％以上。     

海上油田注聚合物时机研究及现场应用

海上油田开发受到平台寿命的限制,为了在有限的平台寿命期内尽可能多的采出原油,对合理注聚合物时机的研究非常必要。利用平面物理模型实验以及数值模拟方法对不同注聚合物时机的聚合物驱油效果进行了研究。物理模型实验研究结果显示,对于生产时间足够长的油田,不同时机注聚合物,其最终采收率以及聚合物驱与水驱相比采收率增幅的差别不大,而对于生产时间有限的油田,应适当提早注聚合物。数值模拟研究结果显示,海上油田早期注聚合物能够获得更高的采收率增幅、吨聚合物增油及收益。基于实验及数值模拟研究结论及认识,在A油田A井组开展了早期注聚合物现场试验,并取得了初步成效。     

一种预测聚合物驱开发动态的模型

在分析聚合物驱与水驱驱替机理差异的基础上,对水驱预测的经验公式进行改进,建立了适用于聚合物驱的预测模型。预测模型可考虑聚合物溶液黏度、注入PV数及最大残余阻力系数等参数对聚合物驱效果的影响。预测模型预测大庆喇南和喇北东块的聚合物驱含水率曲线与实际含水动态吻合,预测提高采收率误差小于8%,结果可靠。预测模型所需参数简单、计算简便,可用于聚合物驱动态预测、效果评价及潜力分析。     

聚合物驱组合段塞分注实验研究

萨尔图油田南二区东部140号断层以东地区葡11—4油层,以多段多韵律和正韵律沉积为主,平均孔隙度30．0％,平均空气渗透率1980×10^-3μm2。水驱结束时该油层平均含水92％,采出程度39．5％。计划对该区块实施聚合物驱开采。以往经验认为,组合段塞调整注聚技术能够有效改善流度控制作用。然而对组合注入情况下如何进一步提高驱油效果、注入井分注时机、层段注入强度对开发效果有何影响却很少探讨。通过室内驱油实验,在聚驱的组合段塞注入不同时机（水驱空白阶段、含水下降阶段、含水稳定阶段、含水回升阶段）下调整注入强度实施分注以及在含水回升分注基础上进一步调整注入强度,同时对比不分注实验,评价各方案驱油效果。实验表明：不实施分注时聚驱采收率在水驱基础上提高了19．07个百分点,而组合段塞注入时实施分注均能够在不分注基础上进一步提高驱油效果;空白水驱时实施分注采收率提高幅度最大,为26．55个百分点;随着分注时机的滞后采收率提高幅度增加值依次递减,分注时机越早越好。     

注聚区油井砾石分级充填防砂工艺技术研究

注聚区油井砾石分级充填防砂工艺技术是针对胜利油田注聚区见聚油井产出液黏度增大、携砂能力增强,提液引效措施加剧油井出砂使油井防砂有效期变短等问题进行研究的。该技术是在注聚区油井充填防砂时改变过去采用单一粒径砾石进行充填防砂的做法,将不同粒径砾石按不同比例分级充填到近井、炮眼附近和筛套环空,同时在中粒度粒径的砾石中加入经过表面处理的短切纤维,提高了砾石充填挡砂屏障的挡砂强度,实现了挡砂屏障的“挡砂、稳砂、排砂”的功能。截止到2010年4月底,该技术现场累计推广应用32井次,分级充填后注聚区油井液量由27．2m3提高到40．43m3,油量由1．01m3提高到3．89m3,增幅分别达40％和80％,最长防砂有效期已达到400d。该技术的研发和应用,较好地解决了注聚区油井提液引效使防砂有效果变短和油井近井堵塞的问题,具有良好的应用前景。