压裂返排液的处理技术研究-化工学院环境工程毕业论文开题报告

压裂返排液的处理技术研究-化工学院环境工程毕业论文开题报告 本科毕业设计(论文)开题报告 题 目: 压裂返排液的处理技术研究 学生姓名: 王雯婷 院(系): 化学化工学院 专业班级: 环境工程1101 指导教师: 谢 娟 完成时间: 2015 年 1 月16日 要 求 1、开题报告是毕业设计(论文)的总体构想，由学生在毕业设计(论文)工作前期独立完成。 2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅行距。 3、参考文献不少于5篇(不包括辞典、手册)，著录格式应符合GB7414-87《文后参考文献著录规则》要求。 4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。要符合《关于出版物上数字用法的试行规定》，如“2005年2月26日”。 5、所有签名必须手写，不得打印。 1.课题的意义 压裂是油气井增产和水井增注的主要措施之一,是油气田勘探和开发不可缺少的一项重要技术手段，因此，为各油田所普遍采用。在压裂作业结束后，返排的压裂废液中含有大量的胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，如果将压裂返排液直接外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系造成污染。由于压裂液体系所用添加剂种类繁多，众多添加剂的加入使压裂液具有较高的COD值、高稳定性、高黏度等特点， [1]特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。本课题将对压裂返排液作一定的处理，降低其污染物的含量，以减少对环境的危害。 2. 国内外研究现状 目前，污水处理方法主要有物理法、化学法和生物法。可根据不同的处理目的将压裂废液用不同的方法进行处理。 2.1 挖坑填埋 对环境质量要求不高的地方，可直接对压裂废液进行挖坑填埋，但必须是采取深坑填埋，但这种方法已逐渐被淘汰。 2.2 固化法 固化法是通过固化剂的作用，使得废水中胶体的稳定性遭到破坏并脱水，在此过程中，固化剂与水分发生水化反应，通过该反应，废水中的机物发生了交联絮凝，并通过固化剂形成絮凝体系，最后通过自凝胶、包胶作用，使有机物转变成稳定的常态体系。万里平等用生石灰与普通硅酸盐水泥作为固化基材，利用最佳配方的固化剂，固化处理南阳油田探井残余压裂液，毒性浸泡实验表明，出水水样中，重金属离子以 [2]及COD含量大幅度降低，达到国家二级出水 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，对环境已无害。 2.3 焚烧法 焚烧法处理压裂废水，是将废液中的高浓度有机物在高温下进行氧化分解，将有机物转化为二氧化碳和水等无害物质。化工厂的高浓度有机废液通常采用这种方法进行处理。在油田，将酸化压裂作业后的一部分残酸进行焚烧处置，可控制某些水污染物的排放，但这也可能会产生某些大气污染物。 2.4 物理法 物理法主要处理的是压裂废水中的悬浮污染物，常用的处理方法有气浮法、沉淀、筛滤等，处理技术有离心分离、蒸发等。物理法操作简单，但处理效果不是很明显，而且成本还高，故很少在油田中使用。 2.5 化学法 化学法是指在废水中投加化学药剂，经过一段时间后，使废水中的有机污染物，经过药剂的作用而被降解或者絮凝沉淀，使污染物得以去除。目前广泛采用的化学处理方法主要有氧化法，混凝法，Fe/C微电解法，以及几种方法综合使用等。 2.5.1 氧化法 化学法是指在废水中投加化学药剂，经过一段时间后，使废水中的有机污染物，经过药剂的作用而被降解或者絮凝沉淀，使污染物得以去除。 2.5.2 混凝法 混凝法是加入混凝剂，通过吸附电中和作用、吸附架桥连接作用、压缩双电层作用以及沉淀网捕卷扫等作用，使分散的胶体微粒、悬浮物，聚集成比较大的颗粒从而沉淀下来。钟显等处理压裂废水时，用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂，阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)作为助凝剂，在pH为8的条件下，PAC的投加量为250mg/L，实验 [3]结果是，色度与悬浮物都有很好的去除效果，但是COD的去除率并不高，只有13%。 Cr 2.5.3 Fe/C微电解法 微电解法的反应机理是，在溶液中，铁碳电极发生电化学反应，并形成电场，在电场作用下，水中的胶体粒子产生电泳，通过一系列反应，胶体粒子失去稳定性，发生凝聚并沉淀，使之得以去除。万里平等在Fe/C体积比为1-1.5、pH为2、SRT为25min、铁屑颗粒度在60-80目之间的条件下，添加1000 mg/L的氯化铵后，废水的COD去Cr [4] 除率为58%，色度去除率为100%。 2.6 生物法 与传统方法相比，利用生物处理法适用范围广、成本低、可以避免二次污染，还可以高效去除污水中的有机、无机以及重金属等污染物。 2.6.1 厌氧生物处理 厌氧生物处理，即利用厌氧微生物的代谢过程，在无须提供氧气的情况下，使有机物转化为无机物以及少量的细胞质，它是一个生物化学的转化过程。 2.6.2 好氧生物处理 (1)活性污泥法。利用活性污泥上的部分微生物,以污水中所存在的各种有机基质为营养,在有充足溶解氧的条件下,让这些生物絮凝体悬浮在污水中，形成混合液,使污水中的有机物与活性污泥微生物充分接触。溶解性的有机物被细胞吸附与吸收,进入细胞原生质内,并且在细胞内酶的作用下，进行氧化分解。 (2)生物膜处理法。使细菌之类的微生物、原生动物以及后生动物一类的微型动 物，附着在滤料或者某些载体上进行生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥，即生物膜。废水与生物膜相接触,废水中的有机污染物作为营养物质被生物膜上的微生物所摄取,废水得以净化,微生物本身也可以生长繁殖。刘军等将某井压裂废水经过预处理后，再 [5]进行生物法深度处理，出水COD去除率高达99.2%。 Cr 2.6.3 小球藻处理 (1)利用小球藻去除污水中的氮、磷等营养物 藻类是以水为电子供体的光能自养型生物。在光合作用过程中,以光能为能源,利用简单的无机物合成有机物,不断生长繁殖。因此,藻细胞能吸收和同化大量的氮、磷等营养物质,进行光合自养作用,从而使污水中的氮、磷含量减少。小球藻进行光合作 [6]用能提高水体的pH值，pH值处于10 , 11时，具有一定的消毒作用。 (2)利用小球藻吸附和富集污水中的重金属 藻类具有特殊的结构特点，促使它对金属离子进行有效的吸收与富集。高浓度的重金属污染，会抑制藻类细胞的生长与繁殖,小球藻对污水中的一些金属离子、重金属 [7]离子等污染物，具有比较好的吸附作用与去除作用。 (3)利用小球藻降解多种有机化合物 藻类在生长繁殖过程中,能将水体中的有机化合物作为同化碳源、氮源及硫源来富集吸收,故藻类能降解如农药、碳氢化合物、多环芳烃、金属有机物等多种有机化合物。藻类在富集有机物的同时发生代谢降解。 3. 毕业设计(论文)的主要内容 (1)查阅国内外有小球藻处理污水方面的文献，相关发展动态及主要存在的问题，翻译相关外文资料1500 0字 个人自传范文3000字为中华之崛起而读书的故事100字新时代好少年事迹1500字绑架的故事5000字个人自传范文2000字 符; (2)选育藻种，优化培养条件，利用小球藻处理压裂液返排液, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 小球藻的生长曲线及其降解COD效果; (3)将混凝、厌氧、小球藻等处理等方法进行结合，探讨每种方法的处理效果及可行性，确定压裂返排液的处理技术路线; (4)分析总结实验内容，依照毕业论文规范要求撰写论文。 4.所采用的方法、手段以及步骤等 利用小球藻对压裂返排液进行处理。小球藻在光照条件下进行异样培养，用一定量的小球藻与压裂液混合，每天定时测其化学需氧量值，根据化学需氧量值的大小，不断优化小球藻的培养条件，使其对压裂返排液的处理效果得到最佳。 5. 阶段进度 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 第1周:查阅资料; 第2周:完成开题报告; 第3周:完成外文翻译; 第4周:根据实验设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，准备试验所需物品，配置压裂返排液以及相关溶液，完成毕业论文绪论部分的撰写; 第5周:选育藻种，对藻种进行培养; 第6-7周:优化小球藻的培养条件，利用小球藻处理压裂液返排液，分析小球藻的生长曲线及其降解COD效果; 第8-9周:将混凝、厌氧、小球藻等处理等方法进行结合，不断优化其处理条件; 第10-11周:探讨每种方法的处理效果及可行性，确定压裂返排液的处理技术路线; 第12-13周:分析实验数据，检查实验所存在的漏洞，及时对错误的步骤进行改正，得出结论; 第14周:整理数据，进行毕业论文初稿撰写; 第15周:修改及打印毕业论文; 第16周:提交论文，准备论文答辩。 6. 参考文献 [1]李兰，杨旭，杨德敏(油气田压裂返排液治理技术研究现状[J].环境工程, 2011，29(4):54-56. [2]万里平,李治平,赵立志等.探井残余压裂液固化处理实验研究[J](钻采工艺，2003.26(1):91-94( [3]Zhong Xian, Zhao Lizhi, YangXu, et al. Experimental study of biochemical treatment of fracturing fluid recovery[J].Chemical Engineering of Oil and Gas,2006，35(1):70-72. [4]万里平，赵立志，盂英峰.油田酸化废水COD去除方法的研究[J].石油与天然气化工，2001，30(6):318-320. [5] 刘军，赵立志，李健，等( 生物法处理压裂返排液实验研究[J](石油与天然气化工，2002，31(5) : 281-282( [6]Munoz R，Guieysse B( Algal-bacterial processes for the treatment of hazardous contaminants: a review [J].Water Research,2006,40(15): 2799-2815. [7]申鹰，龚会琴，杨鸿波，等.利用小球藻监测污染水体中重金属污染和小球藻对重金属的吸附效应研究[J].贵州科学，2014，32(1):78-81. 指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日 系(教研室)意见: 主任签字: 年 月 日