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汽提净化水回用原油电脱盐过程的溶解性有机物转移特征

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化工进展 2024年第4期43卷 2153-2160页

作者：张瑞寇悦孙鹤王辰予李琢宇王庆宏陈春茂中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室北京102249

汽提净化水回用原油电脱盐是炼化企业重要的节水措施。本研究基于气相色谱-质谱和静电场轨道阱高分辨质谱组合分析,从微观层次上探究了汽提净化水回用电脱盐过程的溶解性有机物转移特征。电脱盐过程中,汽提净化水有13种芳香胺类、34种... 详细信息

汽提净化水回用原油电脱盐是炼化企业重要的节水措施。本研究基于气相色谱-质谱和静电场轨道阱高分辨质谱组合分析,从微观层次上探究了汽提净化水回用电脱盐过程的溶解性有机物转移特征。电脱盐过程中,汽提净化水有13种芳香胺类、34种含氮杂环类、13种中长链烷基酚类和1种醚类化合物转移到油相,对油品品质影响轻微,对油品收率有所促进,同时可将电脱盐污水的有机负荷总量降低约50%。原油中的8种环烷酸类、7种含氧杂环类、3种短链烷基酚类、504种低不饱和度的O_(2)、O_(4)、O_(3)S_(1)和N_(1)O_(3)类以及186种高不饱和度的O_(4)S_(1)和N1O_(2)类化合物转移到水相,使得电脱盐污水的有机污染组成更为复杂,急性生物毒性更强。本研究对于掌握高浓度点源污水的水质特性、提高炼化企业污水管控水平具有指导意义。

关键词：汽提净化水原油电脱盐溶解性有机物转移特征静电场轨道阱高分辨质谱

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炼油废催化剂吸附去除水中硝基苯的特性与机制

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化工进展 2024年

作者：李琢宇余美琪陈孝彦胡若晖王庆宏陈春茂詹亚力中国石油化工集团有限公司健康安全环保管理部中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室

以石油炼制过程中产生的废催化裂化催化剂(sFCCc)和废加氢裂化催化剂(sHCc)为研究对象，探究了炼油废催化剂对炼化废水特征污染物硝基苯的吸附性能。sFCCc和sHCc保留了新鲜催化剂的Y型分子筛骨架，但具有更大的平均孔径和更高的晶格氧... 详细信息

以石油炼制过程中产生的废催化裂化催化剂(sFCCc)和废加氢裂化催化剂(sHCc)为研究对象，探究了炼油废催化剂对炼化废水特征污染物硝基苯的吸附性能。sFCCc和sHCc保留了新鲜催化剂的Y型分子筛骨架，但具有更大的平均孔径和更高的晶格氧含量。在pH为2-12范围内，sFCCc经30 min对硝基苯达到吸附平衡，吸附容量为18.65 mg/g；sHCc经5 min达到吸附平衡，吸附容量为20.01 mg/g，吸附硝基苯的效果优于sFCCc。两种废催化剂经五次洗脱再生后吸附性能稳定，吸附硝基苯均遵循Freundlich等温吸附模型和拟二级反应动力学模型，表明发生多层非理想吸附，同时存在物理吸附和化学吸附作用。表征结果显示，炼油废催化剂中的晶格氧和Lewis酸位点结合羟基可分别通过电子供体-受体效应和氢键作用与硝基苯的吸电子官能团-NO2结合，是吸附去除硝基苯的活性位点。本研究为炼油废催化剂的资源化利用提供数据支持。

关键词：炼油废催化剂吸附硝基苯动力学机制

炼油污水处理厂二沉出水中溶解性有机物组分分析

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环境工程学报 2024年第4期18卷 1096-1103页

作者：王鑫肖向群吴倩姜峻韬宁潇宇王庆宏陈春茂中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油国家重点实验室北京102249 中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心洛阳471003 中国石油集团安全环保技术研究院有限公司石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206

使用MCX/MAX萃取柱对炼油污水处理厂二沉池出水中的溶解性有机物(DOM)进行分离,获得疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)、疏水中性组分(HON)和亲水物质(HIS)4种亚组分。使用三维荧光光谱和电喷雾-傅里叶变换离子回旋共振质谱对各组... 详细信息

使用MCX/MAX萃取柱对炼油污水处理厂二沉池出水中的溶解性有机物(DOM)进行分离,获得疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)、疏水中性组分(HON)和亲水物质(HIS)4种亚组分。使用三维荧光光谱和电喷雾-傅里叶变换离子回旋共振质谱对各组分进行了组成表征,结果表明:二沉出水中存在酚类物质和石油类物质的特征荧光峰;HOA组分中化合物类型较多,主要为CHOS类物质;HOB组分中检测到的物质较少,主要为O_(3)S_(1)物质;HON组分中有较多的CHOS、CHON和CHO类物质。以上研究结果可为炼油污水处理工艺优化和外排水环境影响评估提供参考。

关键词：炼油污水二沉出水三维荧光分子组成

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剩余污泥吸附难降解有机污染物研究进展

环境污染与防治 2024年第4期46卷 583-588页

作者：谢文玉刘婧王庆宏谭湘李长刚梁家豪广东石油化工学院环境科学与工程学院广东省石油化工污染过程与控制重点实验室广东高校石油化工污染控制重点实验室广东茂名525000 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102249

剩余污泥具有“污染”和“资源”的双重属性,利用其吸附性能去除污水中难降解有机污染物,是实现“以废治废”和污泥资源化利用的好方法。总结了剩余污泥吸附难降解有机污染物的性能和机理,系统分析污泥特性和环境条件对吸附的影响,最后... 详细信息

剩余污泥具有“污染”和“资源”的双重属性,利用其吸附性能去除污水中难降解有机污染物,是实现“以废治废”和污泥资源化利用的好方法。总结了剩余污泥吸附难降解有机污染物的性能和机理,系统分析污泥特性和环境条件对吸附的影响,最后利用CiteSpace软件分析污泥吸附的研究现状,提出污泥吸附技术的发展方向,以期为剩余污泥吸附技术的研究和工程应用提供支持。

关键词：吸附难降解有机污染物剩余污泥吸附机理影响因素

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焦化废水生化尾水特征及其深度处理技术进展

工业水处理 2024年第3期44卷 10-23页

作者：李泽乙廖常盛柴云王庆宏詹亚力陈春茂陈发源中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室油气污染防治北京市重点实验室北京102249 龙源(北京)风电工程技术有限公司北京102206 达斯玛环境科技(北京)有限公司北京100176

焦化废水污染负荷高、有机污染物组成复杂、生物毒性强,是一类非常难处理的煤化工废水。经传统的“物化+生化”工艺处理后,其生化尾水中仍残留部分难降解有机物与一定的生物毒性,COD难以达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2... 详细信息

焦化废水污染负荷高、有机污染物组成复杂、生物毒性强,是一类非常难处理的煤化工废水。经传统的“物化+生化”工艺处理后,其生化尾水中仍残留部分难降解有机物与一定的生物毒性,COD难以达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的限值要求,需进一步处理。分析了焦化废水生化尾水中的残余有机物和生物毒性特征,归纳总结了混凝、吸附、膜过滤等分离技术,Fenton、催化臭氧氧化、电磁强化氧化、过硫酸盐氧化与电化学氧化等转化技术及分离转化协同工艺对生化尾水中难降解有机物的去除效能和不同有机组分及生物毒性的变化规律,指出在认识水质特征与生物毒性转化规律的基础上,兼顾有机物高效去除和处理出水的生物安全性,开发协同组合工艺与短流程技术是焦化废水生化尾水深度处理技术的发展方向。

关键词：焦化废水生化尾水难降解有机物生物毒性深度处理。

零价铁活化过氧乙酸降解水中双酚A的效果与机制

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化工学报 2024年第3期75卷 987-999页

作者：李琢宇金鹏陈孝彦赵泽玉王庆宏陈春茂詹亚力中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油全国重点实验室北京102249 中国石油化工集团有限公司健康安全环保管理部北京100728

双酚A(BPA)是含酚工业废水中代表性污染物,采用零价铁(ZVI)活化过氧乙酸(PAA)去除水中BPA,探究了ZVI和PAA投量、pH以及工业废水中典型共存阴离子对PAA活化和BPA降解的影响,并通过探究反应活性物种和活性位点解析了ZVI活化PAA的反应机制... 详细信息

双酚A(BPA)是含酚工业废水中代表性污染物,采用零价铁(ZVI)活化过氧乙酸(PAA)去除水中BPA,探究了ZVI和PAA投量、pH以及工业废水中典型共存阴离子对PAA活化和BPA降解的影响,并通过探究反应活性物种和活性位点解析了ZVI活化PAA的反应机制。在投加50 mg/L ZVI,1.00 mmol/L PAA和初始pH为3.4的最优工艺条件下,ZVI/PAA体系反应30 min可去除水中99.24%的BPA;HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)对BPA降解具有抑制作用,Cl^(-)(0~20.0 mmol/L)则加速BPA降解。反应中ZVI及其表面氧化层分别释放溶解性Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ),溶出的Fe(Ⅱ)活化PAA贡献26.46%的BPA降解,非均相ZVI活化PAA对BPA降解起主要作用;淬灭实验表明,ZVI/PAA体系存在CH_(3)C(O)OO·、CH_(3)C(O)O·、·OH和FeⅣO^(2+),其中CH_(3)C(O)OO·和FeⅣO^(2+)是降解BPA的主要活性物种。本研究可为工业废水中双酚A的有效去除提供理论和数据支撑。

关键词：含酚废水双酚A 过氧乙酸零价铁高级氧化

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好氧颗粒污泥处理长链二元酸发酵废水性能及微生物特征研究

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水处理技术 2024年第5期50卷 107-112页

作者：李巨峰黄子萌梁家豪王庆宏陈发源陈春茂中国石油集团安全环保技术研究院有限公司北京102206 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710075 重质油国家重点实验室油气污染防制北京市重点实验室中国石油大学(北京)北京102249 广东石油化工学院环境科学与工程学院广东省石油化工污染过程与控制重点实验室广东高校石油化工污染控制重点实验室广东茂名525000

采用序批式好氧颗粒污泥反应器处理长链二元酸废水,研究结果表明采用逐步降低废水稀释比的运行方式,40 d可完成反应器启动。成熟颗粒污泥的粒径大、稳定性高,颗粒完整性系数和粒径>0.9 mm的污泥比重分别达99.68%和75.5%。颗粒污泥具有... 详细信息

采用序批式好氧颗粒污泥反应器处理长链二元酸废水,研究结果表明采用逐步降低废水稀释比的运行方式,40 d可完成反应器启动。成熟颗粒污泥的粒径大、稳定性高,颗粒完整性系数和粒径>0.9 mm的污泥比重分别达99.68%和75.5%。颗粒污泥具有丰富的有机物降解菌毛单胞菌属和氧化硫奥托氏菌属,以及具有分泌EPS的除磷菌,可实现95.1%的COD和69.9%的总磷去除。该工艺在去除长链二元酸废水有机污染物和总磷方面具有优势,有良好的应用前景。

关键词：长链二元酸废水好氧颗粒污泥除磷微生物群落结构

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炼化含盐污水处理全过程有机污染物降解特征

化工进展 2022年第4期41卷 2202-2208页

作者：寇悦陈宇叶黄凡王庆宏陈春茂中国石油大学(北京)化学工程与环境学院石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102249 中国海洋石油集团有限公司北京100010

某重质油炼化企业采用“物化单元(隔油+气浮)+曝气生物滤池(biofilter,BAF)+水解酸化(hydrolysis acidification,HA)+缺氧/好氧(anoxic/oxic,A/O)+好氧-膜生物反应器(oxic-membrane bioreactor,O-MBR)+催化臭氧氧化(catalytic ozonation,COP)”工艺处理含盐污水。本文采用GC-MS结合FT-ICR MS高等仪器的分析手段,对污水处理工艺全过程的有机污染物降解特征进行了深入研究。发现BAF单元主要去除的是小分子有机酸类、酯类和醛酮类等易降解化合物;HA单元基本未发挥降解作用;A/O单元能大幅度去除O_(2)类化合物,并能完全降解N_(1)O_(2)S_(1)类化合物;O-MBR单元未能完全降解的O_(3)S_(1)类和N_(1)O_(3)类化合物在COP单元被完全矿化;最终出水残留COD的构成主要是大分子饱和脂肪酸和高缩合度环烷酸类化合物。本文研究成果可为重质油炼化污水处理工艺的评价与优化提供依据。

关键词：重质油含盐污水有机污染物降解特征傅里叶变换离子回旋共振高分辨质谱

热-碱渣预处理强化炼厂剩余活性污泥厌氧消化性能

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化工进展 2023年第12期42卷 6609-6619页

作者：李晋梁家豪马文峰郭绍辉王庆宏陈春茂中国石油大学(北京)化学工程与环境学院石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102249 广东石油化工学院环境科学与工程学院广东省石油化工污染过程与控制重点实验室广东高校石油化工污染控制重点实验室广东茂名525000 山东石油化工学院化学工程学院山东东营257061

热-碱预处理是强化剩余活性污泥厌氧消化的有效手段。为降低处理成本,利用炼厂碱渣替代新鲜碱剂,研究了热-碱渣预处理对炼厂剩余活性污泥(refinerywasteactivatedsludge,RWAS)厌氧消化的影响。结果表明,热-碱渣预处理显著促进了胞内有... 详细信息

热-碱预处理是强化剩余活性污泥厌氧消化的有效手段。为降低处理成本,利用炼厂碱渣替代新鲜碱剂,研究了热-碱渣预处理对炼厂剩余活性污泥(refinerywasteactivatedsludge,RWAS)厌氧消化的影响。结果表明,热-碱渣预处理显著促进了胞内有机物的释放,蛋白质、多糖和挥发性脂肪酸浓度随温度和碱渣剂量的提升而增加,在温度90℃和碱渣剂量4%的条件下,蛋白质、多糖和挥发性脂肪酸分别可达1338.7mg/L、510.9mg/L和651.2mg/L。Person相关性结果表明碱渣剂量对腐殖酸类物质荧光强度和类黑素产量呈正相关,与厌氧消化停滞期呈显著正相关,表明高碱渣剂量会抑制RWAS厌氧消化性能。因此,热-碱渣预处理的最佳工艺条件为温度90℃、碱渣剂量1%。该条件下预处理RWAS厌氧消化的溶解性化学需氧量(SCOD)降解率可达66%,最大产酸量为736.2mg/L,甲烷和氢气产量分别是未处理RWAS的5倍和3倍,分别达95.3mL/g-VS(VS为挥发性固体)和11.5mL/g-VS。综上所述,热-碱渣预处理炼厂剩余活性污泥具有较好的应用前景。

关键词：剩余活性污泥炼厂碱渣预处理厌氧消化甲烷