本文關(guān)鍵詞：硫酸鈣在改性粘土顆粒表面的沉積性質(zhì)研究

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【摘要】：地處鄂爾多斯盆地的延長、長慶油田,開發(fā)層位多、水型多(如CaCl_2、Na_2SO_4型),礦化度高且變化大(4000mg/L~94000mg/L),不同水型的污水混合處理時(shí)會(huì)因離子間的反應(yīng)而結(jié)垢。采出水處理后主要用作注水開發(fā)過程的注入水水源,微生物處理采油污水已經(jīng)成為該類污水處理重要的發(fā)展方向。在降解不同水型混合污水中的污染物時(shí),微生物表面會(huì)產(chǎn)生一種膠狀、粘性、附著力很強(qiáng)的多糖類物質(zhì),處理這種易結(jié)垢水時(shí),水中的硫酸鈣垢晶體會(huì)在這些多糖類物質(zhì)表面聚集、沉積,阻礙微生物與外界物質(zhì)及能量的交換,影響處理效率及效果。為了闡明硫酸鈣在附著有多糖類物質(zhì)的微生物表面的沉積規(guī)律,論文以負(fù)載多糖的改性粘土顆粒為模擬研究對象,探索了垢在改性顆粒表面的沉積規(guī)律。本文將膨潤土進(jìn)行酸化活化處理,通過吸附方式使活化處理后的膨潤土吸附殼聚糖來制備表面負(fù)載多糖的改性粘土。通過XRD、FTIR、SEM等手段,確定殼聚糖在粘土顆粒表面為物理吸附,且最大吸附量為243.70mg/g土。將改性土置于易結(jié)垢水中,通過水的電導(dǎo)率測定,探索硫酸鈣在改性粘土表面的沉積過程。結(jié)果表明:0~14min為結(jié)垢的誘導(dǎo)期,體系處于亞穩(wěn)定狀態(tài);14min~45min為晶核的形成階段,電導(dǎo)率迅速減小;45min~60min為晶粒長大階段,電導(dǎo)率下降緩慢。硫酸鈣晶核形成速率常數(shù)為0.00451min~(-1),晶粒長大速率常數(shù)為0.00019321min~(-1)。硫酸鈣沉積過程混合顆粒的Zeta電位在-2mV~2mV之間,體系一直處于強(qiáng)凝聚和沉淀不穩(wěn)定狀態(tài)。沉積過程中晶核的產(chǎn)生是體系顆粒的平均粒徑增大,當(dāng)晶體穩(wěn)定增長后,平均粒徑開始出現(xiàn)增大再減小的過程。隨著改性粘土顆粒在水中加入量的增加,溫度升高、攪拌速率增大,會(huì)縮短結(jié)垢誘導(dǎo)期,加快晶核形成速率,加快硫酸鈣的生長速率;Ca~(2+)和(SO_4)~(2-)濃度的改變影響溶液的過飽和度,當(dāng)離子濃度較低時(shí),無法形成硫酸鈣晶體或晶體形成速率緩慢,當(dāng)增大成垢離子濃度,成垢速率明顯增大。
【關(guān)鍵詞】：殼聚糖 改性粘土 硫酸鈣結(jié)垢 電導(dǎo)率
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.32
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 課題的研究目的及意義8
• 1.2 油田污水結(jié)垢8-10
• 1.2.1 油田污水結(jié)垢影響因素8-9
• 1.2.2 結(jié)垢實(shí)驗(yàn)方法研究9
• 1.2.3 硫酸鈣結(jié)垢預(yù)測方法9-10
• 1.3 成垢過程研究10-13
• 1.3.1 垢的生長10-11
• 1.3.2 成垢動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展11-13
• 1.4 膨潤土的應(yīng)用13-15
• 1.4.1 膨潤土的工藝特性13-14
• 1.4.2 膨潤土的酸活化14-15
• 1.5 殼聚糖改性土的研究進(jìn)展15-17
• 1.5.1 殼聚糖的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用15-16
• 1.5.2 殼聚糖改性膨潤土的研究及應(yīng)用16-17
• 1.6 論文的研究內(nèi)容17
• 1.7 技術(shù)路線17-19
• 第二章 殼聚糖改性膨潤土的制備19-33
• 2.1 儀器與試劑19-20
• 2.1.1 主要儀器19
• 2.1.2 主要試劑19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-23
• 2.2.1 膨潤土的提純、鈉化、酸化20
• 2.2.2 殼聚糖改性膨潤土的制備20-21
• 2.2.3 殼聚糖負(fù)載量的測定21-23
• 2.2.4 膨潤土的表征23
• 2.3 結(jié)果與討論23-31
• 2.3.1 膨潤土的性能檢測23
• 2.3.2 殼聚糖改性土的表征23-30
• 2.3.3 殼聚糖吸附量隨硫酸濃度和殼聚糖濃度的變化30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 硫酸鈣垢在改性粘土顆粒表面沉積研究33-44
• 3.1 試劑及儀器33-34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法34
• 3.2.1 硫酸鈣垢在改性粘土懸浮液表面沉積實(shí)驗(yàn)方法34
• 3.2.2 硫酸鈣垢在改性粘土懸浮液表面沉積測定方法34
• 3.3 結(jié)果與討論34-42
• 3.3.1 硫酸鈣沉積的顯微觀察34-37
• 3.3.2 CaSO_4沉積過程電導(dǎo)率及Ca~(2+)濃度的變化37-38
• 3.3.3 CaSO_4晶體的成核速率方程和生長速率方程38-40
• 3.3.4 硫酸鈣沉積過程中平均粒徑和Zeta電位變化40-42
• 3.3.5 硫酸鈣沉積pH變化42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 硫酸鈣沉積的影響因素44-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器44-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法45
• 4.3 結(jié)果與討論45-51
• 4.3.1 攪拌強(qiáng)度的影響45-46
• 4.3.2 粘土溶液加量的影響46-47
• 4.3.3 成垢離子濃度的影響47-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文57-58

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李珊;李彥;屈撐囤;;采出水中硫酸鈣在膨潤土表面的沉積過程[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2015年10期

2 張馳;蔡緒森;;油田污水微生物處理技術(shù)研究進(jìn)展[J];石油化工應(yīng)用;2014年05期

3 邵紅;張志芳;;殼聚糖改性膨潤土的制備及其脫色性能研究[J];非金屬礦;2013年06期

4 沈鼎權(quán);丁純梅;王松明;李芳;鄧子祥;;殼聚糖改性膨潤土的制備及其對活性嫩黃的吸附性能研究[J];安徽工程大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

5 吳麗慧;吳炎棟;;改性膨潤土的研制及吸附性能的試驗(yàn)[J];數(shù)字化用戶;2013年03期

6 崔付義;方穎;楊明;黃溢誼;靳彥欣;任占春;;勝利油田純九區(qū)注水開發(fā)過程中無機(jī)結(jié)垢趨勢預(yù)測[J];地學(xué)前緣;2012年04期

7 蔣月秀;李利明;黃冠;寧星星;;聚羥基鐵-殼聚糖改性膨潤土處理繅絲廢水的研究[J];非金屬礦;2012年03期

8 劉桃香;許中堅(jiān);邱喜陽;趙振;;殼聚糖改性膨潤土及其對水中Pb~(2+)的吸附性能[J];礦業(yè)工程研究;2012年01期

9 田磊;楊倩鵬;史琳;陳金春;;熱泵工況下豎直不銹鋼表面微生物污垢動(dòng)態(tài)生長行為[J];化工學(xué)報(bào);2012年01期

10 陳海陽;侯興華;李健;;動(dòng)態(tài)測垢技術(shù)用于油田多層系集輸規(guī)劃[J];油氣田地面工程;2011年11期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 申秀明;蔡宸;陳斯華;張韞宏;;模擬海水中硫酸鈣晶體生長動(dòng)力學(xué)研究[A];第十七屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議摘要文集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姜科;誘導(dǎo)結(jié)晶法回收和去除氟化鹽工業(yè)廢水中的氟[D];中南大學(xué);2014年

2 聶錦旭;改性膨潤土吸附劑的制備及其在廢水處理中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（廣州地球化學(xué)研究所）;2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳樹沛;改性膨潤土的制備及其對室內(nèi)污染氣體甲醛吸附的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2008年

2 龐麗娜;純化油區(qū)地層結(jié)垢機(jī)理及防治技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué);2008年

3 于瑞紅;冷卻水系統(tǒng)中生物垢影響因素的研究[D];大連理工大學(xué);2000年

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本文編號：1055124