石油勘探中的地质类型分析论文

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石油勘探中的地质类型分析论文

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篇1:石油勘探中的地质类型分析论文

石油勘探中的地质类型分析论文

1、石油勘探中的地质类型分析

1.1生油层

所谓的生油层就是这一区域能够生成石油资源。通常情况下,石油的生油层主要分布在烃源层的底部。从生油层岩性上来看,主要以泥质岩和碳酸盐岩为主。其中泥质岩是一种含有丰富有机质的黏土、泥岩以及页岩等等。而碳酸盐岩的主要构成部分就是深灰色的泥灰岩和生物灰岩。如果在适宜环境的作用下,就会产生一定量的石油或者是天然气。另外,这也是生物体大量繁衍的主要区域。

1.2储集层

储集层也是经过漫长的时间才能形成的一种岩层,岩层只有具备一定的条件才能形成储集层。第一是岩层需要具有足够的空间来容纳流体,也就是孔隙。第二是岩层具有一定的渗透能力。也就是说岩层要具有一定的容纳性和渗透性。从储集层的分布状况上看,主要以变质岩、火山岩以及泥岩为主,有规律有层次低分布状态,使得储集层很容易被辨别。但是,储集层也可以再分,分成不同的类型,然后每一种类型也是由不同的岩体构成。从储集层的开发上看,还有大部分的岩体没有得到开发,也就是说石油资源的储存潜力和空间还是很大的。储集层多见于盆地地带,很容易出现裂缝,孔隙以及溶洞的现象,这三种现象中的裂缝可以被看做是流体通道,孔隙也类似为轴状,溶洞就是扩大之后的孔隙。

1.3盖层

盖层是阻碍石油等流体出现渗漏的岩体,盖层是影响油气区形态以及分布状况的重要因素,盖层也在某中程度上影响到储集层的保持时间。所以,在石油勘察工作进行的过程中,首先需要对盖层的状况进行勘探。从地质构造上看,盖层的空隙相对较低,主要以膏岩、泥岩以及盐岩为主。

2、地质类型对石油勘探的影响

地质类型中,开采油层的数量众多,这些油层主要以片状的.形式存在,所以,可以采用钻井方式来进行开发。另外,随着人们对油田的不断开发,油气的储存量也逐渐降低,因此,石油勘探工作主要由常规油田勘探转移到非常规油田的勘探。这些方式的运用主要是为了提升油田勘探工作的效率,获得更多的原油,同时不断提升原油的产量,保证石油勘探的稳定性。另外,不同的地质类型对于石油的勘探和开采工作都会产生严重的影响。局部的构造条件也是直接影响油气形成主要方面,刘贵才大庆油田钻探工程公司钻井二公司技术服务分公司黑龙江大庆163000因此,相管的工作人员需要对不同地质构造进行分析,对地质类型进行了解。

2.1构造的褶皱形态

地质构造出现了褶皱的现象,说明地层在某一区域的受力情况以及受力方向等发生过明显的变化,研究人员可以通过褶皱的地质构造形态来对石油勘探工作进行研究。褶皱现象能够有效的抑制裂缝现象的出现,对于油气的储存工作也产生了较大的影响。不仅如此,地质构造的褶皱现象对于石油的储集和保存等也会产生一定的影响。因此,相关的工作人员要对这一形态进行深入分析,提升石油勘探工作的效率。

2.2构造与裂缝发育

从岩层存在的特点上看,构造力和裂缝的出现情况之间存在着密切的联系,构造力主要起到一种控制作用,能有助长裂缝形成和扩大,所以,要想对裂缝现象进行研究,需要从外部的构造力入手。局部的构造往往以群带的形式存在,同时还会形成组系间的交汇。不仅如此,受力情况的复杂性不言而喻,不用类型的局部构造会形成不同类型的裂缝现象。其中,局部构造的高点,长轴等部分往往也是裂缝发育的主要位置。

2.3构造形成时间

局部的构造是一种困闭形式,应承时间和油气的储量之间也存在着一定的关联性。如果构造形成的时间和油气生成的时间比较接近,这一点对油气的集聚比较有力。如果构造形成的时间要晚于油气的生成时间,根据已有的构造类型,可能无法抽到油气。

篇2:石油地质类型中石油勘探工作探析论文

石油地质类型中石油勘探工作探析论文

摘要:现阶段我国社会经济发展进程向前推进的速度较为稳定,与此同时我国所处的时代是一个知识经济的时代,各项科学技术措施发展和应用的速度都得到了大幅度的提升,随着各项较为先进的技术措施在我国社会各个行业中得到应用,逐渐形成将多学科系统研究作为理论基础的综合性勘探机制,假如说想要对一起区域当中的油气含量形成全面且明确的了解的话,那么就应当在横向上对其变化规律形成一定的了解,最终自然也就可以将利用率较高的含油区域找寻出来,笔者依据实际工作经验针对地质类型和石油勘探工作之间呈现出来的相互关系展开研究分析,希望可以在今后相关的工作人员对这个问题进行分析的时候起到一定程度的节俭性作用,最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中做出一定的贡献。

关键词:石油;地质类型;勘探;工作;关系

前言

在各项较为先进的科学技术措施逐渐得到应用的情况之下,我国石油勘探领域当中逐渐形成了一种将多学科系统研究作为基础的综合性勘探机制,这一个综合性机制是将现代化石油地质理论知识以及唯物辩证主义哲学作为指导精神,在此基础之上我国石油勘探行业中使用到的技术措施逐渐向着集成化和精细化的方向转变,并逐渐的进入到油气开发领域当中,在对相关的调查工作得到的结果加以一定程度的应用的基础上,将有效性比较强的勘探技术措施作为手段,以此为基础使得沉积带有一定的多旋回性。在整体综合性勘探机制当中,各个区域当中的地壳运动基本上都是可以总结出来一定的周期性变化规律,因此是应当将研究区域等地质构造情况作为出发点,假如说想要对某一个区域当中的油气保有数量形成一定的了解的话,针对地壳运动和地质情况之间呈现出来的相互关系展开研究分析。

1.首先针对石油勘探工作进行的过程中涉及到的地质类型展开研究分析工作

我国范围之内不容区域当中的地质具体构成结构之间有一定程度的差异性,再加上地壳运动本身也有一定的周期性,因此在长期的地壳运动过后会形成一定的沉积问题,在经过长时间的沉积以及积累之后就会形成一定数量的地质层,所以在石油勘探工作正式开展之前应当将地质研究和地质具体构成结构探测工作妥善的完成,只有在石油勘探工作人员对地质具体构成结构形成全面且明确的了解之后,才可以使得后续的石油勘探工作顺利开展,现阶段我国石油勘探工作进行的过程中会对从事石油勘探工作的人员提出一些更高的要求,石油勘探工作人员在实际工作的过程中应当对地质类型变化问题形成一定的了解,与此同时也应当在实际工作的过程中明确的将生油区域以及含油区域找寻出来。生油区域,生油层其实也就是随着时间的推移形成了石油资源的岩石层,含有石油的省油层一般情况之下都是位于烃源层的底部位置之上。生油层这一个层面当中的岩石一般情况之下是由泥质岩石以及硫酸盐岩构成的,构成生油层的岩石当中含有数量众多的生物灰岩、粘土以及页岩等等。碳酸盐岩层一般情况是由泥灰岩以及生物灰岩构成的。假如说生油层当中具备石油资源生成的条件的话,泥质岩和碳酸盐岩是可以在相关条件具备的情况之下生成石油以及天然气的。生油层在实际运行的过程中除去可以形成石油之外,也是生物体繁衍的过程中需要使用到的一个较为重要的区域。储集层隶属于岩层包含的范围之内,是在经过比较长的时间只有形成的,岩层只有在满足抑或是具备一定的条件的情况之下才可以生成储集层,岩层本身应当具备一定的空间,一般与可以使得流体容纳工作得以顺利的完成,除此之外岩层是应当具备一定的渗透能力,只有当岩层本身具备一定的容纳性以及渗透性之后,才有可能随着时间的推移形成储集层。我国范围之内的储集层一般情况之下可以划分为变质岩、火山岩以及泥岩,上文中提及到的这三种类型的岩层是有一定的层次以及规律,一般情况之下可以将各个地区的.储集层具体构成结构明确的找寻出来。除去上文中提及到的这一个问题之外,储集层实际运行的过程中呈现出来的另外一个特点就是可以再次划分,在对岩石层进行在此划分的情况之下,可以而演变为不同类型的岩石层。从地质类型对石油勘探的影响来说,在进行地质勘探过程中,由于油层开采数量很多,需要结合实际情况,采用不同的开采方式,并且要不断改造石油勘探工作方式。针对呈现褶皱地质构造情况,作为地质勘查人员要重点分析地质构造形态,重点分析裂缝问题,为石油勘探打下良好的基础。在进行岩层分析过程汇总,要重点分析构造力和裂缝之间的关系。由于受力结构比较复杂,就会产生不同类型的裂缝,需要勘探人员根据局部构造的特点,分析裂缝位置。在通常情况下,构造形成时间与油气存储量有着密切的联系,如果构造与油气形成时间接近,就会产生有利的凝聚比,从而为石油勘探人员提供重要的参考依据。

2.结语

总而言之,现阶段世界范围之内各个国家都呈现出来一种资源匮乏的态势,在此基础之上针对石油地质勘探技术措施展开的研究工作的力度势必需要得到一定程度的提升,因此也就应当将科研领域中的资金投入力度提升,现阶段世界范围之内各个国家社会经济发展进程向前推进的速度和能源之间的相互关系较为密切,因此应当从各个层面上对石油勘探技术措施展开研究工作,以此为基础使得我国能源安全性得到有效的控制,与此同时也可以使得油气产量呈现出来一种逐步提升的态势,最终也就可以在我国社会向着可持续发展的方向转变的过程中起到一定程度的促进性作用。

参考文献

[1]贾旭,德勒恰提加娜塔依,李智超.石油地质类型对石油勘探的作用分析[J].化工管理,,(31):180.

[2]陈东,刘欣,周明杰.关于石油地质类型对石油勘探的作用研究[J].现代国企研究,,(08):70.

[3]张清露,宁亮,董飞飞,黄兆丹,罗爱武.石油地质类型对石油勘探的作用分析[J].化工管理,,(36):155.

篇3:石油地质类型对石油勘探的作用论文

随着工业化建设水平不断提升,石油能源的核心地位日益突出。我国作为石油资源消费大国,庞大的石油消费需求,使得我们必须加强石油勘探工作,只有提升勘探水平,才能做好石油开采工作。做好石油勘探必须强化对石油地质的认识。在石油勘探工作开展过程中,必须了解和弄清楚石油的地质类型。这项工作对探寻石油存储和开采意义重大。

1石油地质类型分析

结合一系列科研结果,以及科学数据我们可以得知各个地区的地质都是丰富多样的,其在形成过程中经历了无数次地下运动,从而构成了一个区域独有的地质状况。石油资源作为一种深藏在地底下的资源,而起分布也有着一定规律性。所以想要弄清某一地区石油储藏情况,就必须着重研究这一地区的地质条件,通过总结规律,从而形成关于含油区域及生油区域的实质性认知。

1.1生油地质层

该层是石油开采过程中,极其重要的岩层。该层中含有油气资源的部分,通常也被称为生油气岩。而结合不同岩石特性,又可以分为碳酸盐岩和泥质岩。这两种岩石都非常适合生物的繁衍生殖,因此该地质层有生油的最佳环境。在油气资源勘探过程中,只要发现了这一地质类型,基本都会蕴含着大量能源。

1.2储集地质层

该层次分布极为广泛,同时又很集中。而想要构成储集层,必须具备两大条件。首先必须有相当数量的孔隙。孔隙是储存液体、气体油气资源的前提。再者还要让油气资源能够在这一层中流动,此外还能对流体进行渗透和有效过滤。而这一储集层中的岩石主要包括碎屑岩石、变质岩和泥岩等等。当前发现的陆相油气储存基地,多为碎屑岩储集层,另外一种则是碳酸盐储集层,其主要分为孔隙和裂缝。一方面能够有效储集油气资源,同时也能帮助储存资源自由流动。

1.3盖层地质

这一层是指为了有效预防油气资源上溢,从而将其封闭,进行储存的地质层。该层可以及时预防油气资源流失,从而最大限度保存油气资源。而盖层的好与坏,往往也直接影响都石油储集层的'保存时间和效果,而这一层的分布范围,直接会影响到整个油气田的分布和具体区域。因此,勘探盖层也是寻求油气资源的重要依据。这一地质层的岩石主要特征就是孔隙度很低,其主要原因就是能够有效抑制油气资源的上溢。

2地质类型特征

结合油气存储状况,可以将油气田存在的地质类型分为常规油气田地质和非常规油气田地质[1]。

2.1非常规油气田地质特征分析

以往在油气资源勘探过程中,往往会僵化思维,而随着科学技术的不断发展,新生代陆相盆地中,也发现了大量的油气资源。在该地质层内部含有大量烃源岩有机质,其整体地层环境比较好,能够对油气资源长期储存。而在盆地的中心,其凹陷部分则是储存油气资源最好的位置。这一类有机质能够大面积的发育。整个盆地的中心部分,含煤层和泥页岩分布在一起,其长期接触和发展,为形成大规模的封闭层和油气资源的持续储藏提供了重要基础。在面积比较大的斜坡区域,便利于发布大规模的沉积构造,从而帮助发育页岩气等,斜坡区域与盆地中心类似的地质状况,也为油气资源发育和储藏提供了重要帮助。

2.2常规油气田地质特征分析

常规油气田是指结合多个油气田储藏状况所作出的系统化归纳,其主要分布在四大区域。即为大陆边缘区域、克拉通正向构造区域和特提斯构造区域,以及前陆冲断区域。其具体特征为:首先,在大陆的边界地带,因为地壳的运动,也成为发育油气资源的最佳地方。由于地壳的运动,使得部分大陆出现锻炼,逐渐形成油气田。其次,是克拉通正向构造区域,该区域构造发育较早,很早就形成了圈闭组合,经过长时间发育,古代隆起这一成熟地貌则成为优质储集层发育的良好载体[2]。此外,特斯提构造区域是结合地质和气候所发育起来的油气资源储藏地。该地质类型是海相油气烃源岩的典型象征。前陆冲断区域则是由于前陆盆地是构成大油田的地质构造。通常构成带状和排状分布,这不仅能便于集聚油气资源,同时也能将资源有效封闭储藏起来。

3结束语

通过提高对石油地质的认识,能够有效帮助我们在开展石油勘探工作之前,结合多样化的地质类型,采用与之相对应的勘探技术。在这一过程中,对石油地质类型的认识是其前提。因此,一旦对石油地质认识不到位,就很难认识到该地质的基本状况,以及对石油勘探的影响,从而影响到石油开采的效果。所以必须区分不同石油地质类型,同时认清不同石油地质类型对勘探的作用和意义。

参考文献

[1]金小方.石油地质类型及其区域特征[J].科技传播,2014,(2):67-71.

[2]刘志.石油地质对石油开采难度的影响分析[J].勘探开发,2014,(10):59-62.

篇4:浅谈石油勘探下石油地质类型的影响论文

浅谈石油勘探下石油地质类型的影响论文

1石油地质类型概述及作用影响

(1)石油地质类型介绍

①生油层。生油气岩是指能够产生天然气与石油的一类岩石,而生油层则处于其组成的底层。泥质岩与碳酸盐岩是作为生油层的两类岩性,其中富含有机质的暗色页岩、粘土岩以及泥岩是泥质岩的主要构成,而生物灰岩、沥青灰岩、隐晶质灰岩、泥灰岩以及豹斑岩则是碳酸盐岩的主要成分。上述两种岩性是最适合生物大量生存、繁殖、保存的地方,因而也被称为生油层最佳的环境。②储集层。地壳中的储集层集中而又广泛,想要成为储集层必须具备以下两点要求:第一,为了较好的容纳流质,必须有大量的孔隙;第二,必须要有过滤以及渗透流体的作用,能够使流体在其中流动。因此,储集层中主要由火山岩、碳酸盐岩、泥岩、碎屑岩以及变质岩等构成,其中又以碎屑岩以及碳酸盐岩最为重要。

a.碎屑岩储集层。砾岩与砂岩共同构成了碎屑岩,该储集层是最为重要的储集层,当前,世界石油储量的一半以上都是在该储集层中发现并获得的。与此同时,我国中、新生代陆相盆地的油气绝大部分也集中在该层当中。

b.碳酸盐岩储集层。石灰岩、生物碎屑灰岩以及白云岩等共同构成了碳酸盐岩,该层的重要性仅次于碎屑岩。将该层进行细分,又可以分为孔隙、溶洞以及裂缝三种。这里的孔隙类似于上文提到的碎屑岩中的孔隙,是指颗粒间所形成的小孔隙;溶洞则是指在溶解作用下扩大的孔隙,因而也将孔隙与溶洞统一称作孔洞;裂缝则是伸长的孔隙,这种孔隙不仅能够储存油气,同时也是一种流体的通道[1]。③盖层。盖层的作用我们从名称上就可以猜测的到,即防止油气渗透的隔绝岩层,其作用是阻止油气的溢散。盖层的好坏往往决定了储集层的保存时间和效果,可以说它的位置和范围直接影响了油气田的位置和范围。因此,在进行石油勘探时,对于盖层的勘察具有十分重要的意义。从组成上看,盖层由泥页岩、膏岩、盐岩以及致密的灰岩构成,这些岩在结构上都有一个共同特点即孔隙度极低,这也是盖层作用的具体体现。

(2)石油地质类型的作用影响

上文进行了石油地质类型特点的介绍,这也是进行石油勘探前必须充分掌握的准备工作。为了保障石油勘探的整体效果,在勘探前都会对地质类型进行相应的判断,在此基础上再决定相应勘探技术的选用。通过不同石油地质类型的特点了解,勘探人员首先进行相应地质类型的判断,这一步骤极其关键,一旦没有对地质类型造成的影响进行准确的判断,将会导致勘探达不到预期效果。所以,相关人员应当对地质类型产生的影响有充分的了解,只有这样才能高效、准确的进行石油勘探及勘探技术的选用,避免一些不必要的损失与浪费,大大提升石油勘探的效率。

2油田区域特征对石油勘探的作用影响

(1)非常规油田区域特征及其影响新生代陆相盆地是现在已经发展起来的,该地层内富含烃源岩有机质且能够长期保存。其中心坳陷区是形成油气藏的有利位置,在坳陷盆地的中心发育煤系,煤层、泥页岩以及致密砂岩共生,普遍含气。长此以往,能够为后期形成大型地层圈闭合连续油气藏提供条件。同时,斜坡及前渊坳陷区特点使其促进大规模沉积构造的发育,进而形成砂岩气及页岩气,且盆地中心也有类似于斜坡区域的地质条件,因而也为砂岩气与页岩气的形成提供条件[2]。因此,在勘探此类区域的石油时,应当充分了解上述的油气藏的有利位置、特点以及条件,为此区域石油勘探提供有利的指向性作用,更加有利于石油勘探工作顺利、高效的进行。(2)常规油田区域特征及其影响由于大陆边缘地壳活动频繁,因而成为了良好的成藏条件。地壳运动导致膏岩层的发育,进而形成储盖层组合。克拉通正向构造区域是长期发育的古代隆起,其中的圈闭合构造在较早时就开始发育,并且长时间受到烃类的.供给,因而在后期就成为了烃类聚集的指向区域,使得最终形成了生烃排聚和圈闭组合。地球南北回归线内区域有着适宜生物生存、繁衍的良好条件,有机质丰富,最终形成了烃源岩。由于古特提斯洋发生了大规模的海陆更替,非洲地区由于地壳运动形成了烃源岩。海相油气烃源岩在陆棚及台内凹陷等,陆相油气烃源岩则在内陆盆地此类低凹区。因而,在特提斯构造区域发现了很多大型油田[3]。在充分了解这种常规油田区域的特征后,在进行该区域的石油勘探时应当能够准确的摸索和了解形成常规油田的地理位置,更有利于判断和发现此类油田,因而能够大大的提升石油勘探工作的有效性。

3结语

综上所述,世界石油资源正在不断枯竭,而各国对于石油资源的需求却不断加大,在这样的背景之下强化石油地质勘探技术具有极其重要的作用。地质类型对于石油勘探具有重大影响,因此,必须在石油勘探前对地质类型所造成的影响有充足的了解。同时,当前的石油勘探应当进一步加大科技投入,这样有助于石油勘探质量以及水平的提高,从而保障国家能源安全,提高产量的同时也保障了社会的健康发展。

篇5:中医药术语语义类型分析论文

中医药术语语义类型分析论文

本文对所有主题词的语义类型进行统计,对未曾加工的新词,进行语义类型的人工添加。但是,由于文献是来自临床,主题词中有很多西医的术语,例如:理化检查、手术操作、抗生素等。为了保证“腧穴”文献报道真实的语义环境,本文适当增加了一些语义类型,保证主题词至少具有一个语义类型,并且对相应的实例进行语义类型的加工,实例如表1所示。

经过对主题词的语义类型加工,得到主题词的所有语义类型,一条记录是一个主题词集合,也是一个语义类型集合,结果如表2所示。同时,也统计了TCMLS系统中所有与“腧穴”相关联的概念词的语义类型,作为系统中与“腧穴”共现的语义类型集合,如表3所示。对这两个语义类型集合进行对比,发现临床文献的语义类型集合与TCMLS加工的语义类型集合明显不同,前者注重临床,而后者则主要来源于术语词典,明显偏重在理论方面。

聚类是将数据分类到不同的类或者簇这样的一个过程,所以同一个簇中的`对象有很大的相似性,而不同簇间的对象有很大的相异性。本文使用SPSS18.0的层次聚类法,通过对语义类型集合的聚类,获得了与“腧穴”共现的几类语境。并且通过层次聚类,得到“腧穴”的共现语义类型,从而得到常见的共现语义关系。聚类得到的层次图如图1所示。

从上面图1可以看出,“腧穴”主题词集的语义类型大致聚成了4类,分别体现为:“治法语境”、“处方语境”、“辨证语境”、“空间语境”。例如,“疗法”和“针灸疗法”最先聚在了一起,这个结果说明在“腧穴”这个语境下,“疗法”和“针灸疗法”经常和“腧穴”一起共现,可以说“疗法”、“针灸疗法”、“腧穴”构成了一个语义类型的“治法语境”。同理,推理得到“腧穴”的“处方语境”、“辨证语境”、“空间语境”,从而,可以得到“腧穴”临床报道文献的一个大语境模板。

通过对语义类型共现的分析,可以得到新的语义关系,例如目前TCMLS中尚未有“腧穴”和“证候”的语义关系,通过聚类分析,得出了“腧穴”发生于“证候”情况下这一语义关系。此外,根据聚类结果,可以新增加一些语义关系,例如“共现”、“操作部位”等。

这些语义关系并非来自于术语词典,而来自于临床文献,可以说具有一定的实用价值。这个实验结果对语义类型的加工也具有提示意义。因此,从主题词集来进行语义类型的挖掘,是一个值得尝试的研究方向,有利于TCMLS的发展和应用。

篇6:地质分析中X射线荧光光谱技术的运用论文

地质分析中X射线荧光光谱技术的运用论文

1 X 射线荧光光谱仪的原理

X 射线荧光是一种由于原子内部结构变化所导致的现象。众所周知,一个原子由原子核及核外电子组成,若内层电子受到足够能量的 X 射线照射,会脱离原始运行轨道释放出电子,并在该电子壳层上产生电子空位,此时该电子空位会被处于高能量电子壳层的电子通过自发性跃迁填补。由于不同电子壳层之间存在着能量差并以荧光(二次 X 射线)的形式释放出来,而不同元素所释放出来的二次X 射线能量也不同,因此,只要测出荧光 X 射线的波长或者能量,就可以确定元素的种类,对元素进行定性分析;另外,荧光强度与元素在样品中的含量也有一定关系,从而可以进行对元素进行半定量或定量分析。

2 X 射线荧光光谱技术在地质分析中的应用

近年来,随着仪器研究技术的发展,X 荧光光谱分析的应用领域范围不断拓展,可广泛应用于地质、有色、环保、冶金、商检、卫生、建材等各个领域,下面主要介绍 X 射线荧光光谱分析在地质分析中的用途。

X 射线荧光光谱法(XRF)是地质分析中一种比较成熟的分析技术,该方法对于各种基体成分分析非常有效,测量结果的准确度、精密度和灵敏度较高,很好地满足了地质分析的要求。目前,XRF 已经成为地质样品分析的标准方法。

2.1 对区域化探和地球化学研究的贡献

沈阳综合岩矿测试中心等实验室利用 XRF 分析可以直接使用粉末样品压片制样进行多元素测定,具有经济、快速、淮确、精密度高等优点,采用 XRF 分析进行区域化探样品的多元素测定,并为区域化探的数据处理开发了专用软件。在区域化探要求测定的 39 种元素中,XRF 分析法可以测定其中的 24~26 种,占全部测定元素的60%以上。每台仪器每年完成近万件地质样品的测定。另外,地球化学样品的 XRF 法多元素测定的工作也已较好地开展。这套比较完整的以 XRF 测定多元素为主,结合其它测定方法的化探样品分析方案,已在国内得到了广泛应用,取得了显着的经济和社会效益。

2.2 岩石矿物中主微量元素的高精密度测定

岩石矿物中主微量元素的化学分析不仅工作量大、耗时长,而且操作十分繁重,而采用 XRF 法结合化学分析方法完成精密度要求很高的岩石全分析可以大大简化实验分析过程,并且效果很好。70年代初,人们试图利用当时的条件解决这个问题,试验过薄试样法、粉末压片法和熔融法,直到 70 年代中、后期,硼酸盐熔融制样、基体效应的数学校正及计算机的应用三项关键技术方法的相继解决,为X 荧光光谱分析技术在岩石和矿物主微量元素分析中的广泛应用奠定了基础。此后,用熔融法制样进行硅酸盐岩石分析逐渐为国内岩矿分析工作者所重视。许多研究人员对此做了相关的`研究,先后用熔融法测定了硅酸盐岩石中 30 种元素,并对熔融制样的条件做了进一步试验。

总之,用 XRF 法测定主、次量元素,结合化学法测定 FeO、CO2、H2O+或烧失量等的岩石全分析方法,已在我国的地矿、冶金、建材、化工等部门广泛应用。经多批硅酸盐岩石国家标准物质定值分析的验证表明,方法的精密度和准确度很好,符合有关部门质量管理规范要求,现正着手制订 XRF 测定硅酸盐岩石类物质化学成分的标准方法。

2.3 XRF 在矿石矿物分析中的应用

XRF 技术曾被引入于解决铌钽、锆石和稀土矿石矿物中 Nb、Ta、Zr、Hf 和 REE 的定量分析问题,取得了较好的效果。

近年来,XRF 分析技术在单矿物、有色、黑色、稀有以及非金属矿物的分析中也发挥了重要作用。例如对于辉钼矿、锆英石、硅酸盐单矿物、闪锌矿和黄铜矿等矿物的快速测定。此外,采用 XRF 法对岩石、土壤和水系沉积物等粉末状标准物质制备时进行均匀性检查,也是一种较为可靠的方法。

2.4 化学预富集与 XRF 测定痕量元素

采用全反射 XRF 分析技术进行痕量和超痕量元素测定,取得了较好的效果。但对于一般的波长色散型或能量色散型 XRF 光谱仪,欲进行痕量和超痕量元素的测定,通常需要将待测的痕量和超痕量元素分离富集到某种适当的载体上进行测量。

目前,XRF 分析中涉及的化学预富集手段有:共沉淀、活性炭吸附、活性炭纸吸附、电化学富集、溶剂萃取、离子交换树脂交换、离子交换树脂填充纸、纤维素酯萃取薄膜等。我国试制的离子交换树脂填充纸和纤维素酯微孔萃取膜已成功地应用于 XRF 分析中的预富集。活性炭吸附共沉淀富集,XRF 测定 Re,其检出限可达 0.3μg/g.银型活性炭吸附纸吸附,XRF 测定 Br,汞型活性炭纸吸附测定 I,均获得较低的检出限。

2.5 XRF 在野外现场中的应用

X 射线荧光光谱分析技术还可以用于野外现场分析,具有很明显的优势。如成都理工大学等单位在上世纪 70 年代研制了便携式XRF,此后便一直将其应用于野外的试验研究,并不断改进仪器与实验方法,获得了很大的社会经济效益。80 年代中期,北京矿冶总院将芬兰奥托昆普公司的新一代微机便携式 XRF 仪器用于矿山的现场分析,取得很大成功,从此在我国引发了研制和应用这类仪器的热潮。

参考文献:

[1]李国会,许力,张运国。化探样品中 25 个主元素和微量元素的 X 射线荧光光谱法测定[J].岩矿测试,1987,6(1):15-23.

[2]才书林,李洁,逯义。X-射线荧光光谱法在区域化探中的应用[J].分析试验室,1986,5(12):5-13.

[3]陶光仪,卓尚军,吉昂。化学学报。,56:873.

[4]王占山,田振华,范品忠,等。光谱学与光谱分析[J].,19(6):875.

[5]张勤,樊守忠,潘宴山,等。X-射线荧光光谱法测定多目标地球化学调查样品中主次痕量组分[J].岩矿测试,,23(1):19-24.

[6]马光祖,梁国立。地质样品的 X-射线荧光光谱分析[J].岩矿测试,,11(1-2):37-43.

篇7:固体矿产地质勘查中刻槽样代表性分析论文

固体矿产地质勘查中刻槽样代表性分析论文

摘要:人类的生产活动离不开对自然资源的开发与利用。地质勘查是自然资源开发利用的前提要件。提高地质勘查工作质量,是保证人类生产、发展活动顺利进行的重要课题。采样分析是做好固体矿产地质勘查工作的基础条件。采样的水平与样品的质量对于地质勘查工作而言具有十分重要的影响。刻槽样是当前地质勘查采样的基础手段之一。由于自然环境因素复杂、多变,刻槽样的采集工作受到多方面因素影响,其采集的样品所具有的代表性有高有点,如何提高刻槽样代表性是地质勘查工作者们关心的重要课题。文章针对固体矿产地质勘查中刻槽样代表性有关问题进行探讨,阐述了样品自身代表性的重要意义,对如何做好地质勘查刻槽样取样工作进行了详细讨论,分析了刻槽样过程中各项技术要点。

关键词:刻槽样;代表性;断面规格;矿产勘查

我国国土面积广袤,矿产资源种类繁多,储量巨大。作为矿产开发利用事业中的先决环节,地质勘查工作在国家经济建设、民生保障乃至国防安全等方面发挥着极为重要的作用。地质勘查的一个重要任务就取样分析,样品的采集、制备情况与分析工作质量密切相关,进而对勘查结果产生直接的影响。刻槽样是当前进行岩矿石样品取样的常用方法,刻槽样是否具有足够的代表性对于勘查工作来说意义十分重要。笔者结合多年工作经验,对固体矿产地质勘查工作中刻槽样代表性相关问题进行探讨,敬请广大同行批评、指正。

1样品必须具有反映当地实际情况的代表性

通过采集矿化地质体样品进行分析,进而对当地矿产储量、品质和质量进行评价,确认是否具有开发价值,是开展固体矿产地质勘查工作最基础的工作手段。采集到的样品质量与检测、分析结果之间有着必然的联系,从某种角度上来说,样品检测、分析工作成功与否,很大程度上决定于样品采集的情况。通过样品所查明的有关地质体的组构情况,与取样对象实际组构之间的相似程度,称为样品的代表性。采集到的样品是否具备足够的代表性是评价样品采集工作质量的最终标准。样品越具备代表性,说明样品与地质体间各性质指标越接近,样品越能反应采样当地实际情况,以之进行分析、检测,并按照分析结果制定后续开发利用方案,越具有针对当地具体条件的适宜性,越能保证方案的实施效率。如果样品的代表性低,则就会给后续一系列工作都带来负面效果。基于上述原因,地质勘查取样要尽可能地提高样品的代表性,防止由于取样不当导致分析结果失真。需要注意的是,现实中矿化地质体的组成结构没有完全均匀分布的,所以样品的代表性也是相对而言的。样品与地质体之间只有相似性,而没有完全等同性。样品的代表性来源于两个方面,一个是地质体物质组成结构的分布情况,分布十分均匀。另一个是取样的频率以及取样点的分布和采样的方式、方法、样品规格等因素。在矿产地质勘查实际工作中,要充分考虑采样区域的实际情况,科学选择采样方式、方法、样品规格、取样点的分布等一系列要件。上述项目是编写项目技术设计、确定工作方案和野外实施过程中都必须认真研究和科学选择的内容。

2基本分析样品的采集方法介绍及选择原则

在固体矿产地质勘查中,需要从勘查对象地质体中采取一定数量的样品,通过对样品的分析测试,研究和解决地质、矿产和工程技术问题。其中,专门用来进行岩矿石组成分析的样品称叫做基本分析样品。基本分析样品在地质勘查领域应用十分广泛,圈定矿体、估算资源/储量、评价矿床等工作都需要用到基本分析样品,故此,该样品在固体矿产地质勘查工作中各类样品中所占比例最大。采集基本分析样品的方法常见的有拣块法、方格法、刻线法、刻槽法、剥层法和全巷法等。工作中要针对具体的对象采用适宜的方法进行取样,如何选择正确的采样方法是地质勘查工作者们一直以来都非常重视的一项课题。其中,刻槽法是所有采样方法中应用最为频繁、应用范围最为广泛的一种取样方法。其方法是按照岩矿体的厚度方向或组分变化最大的方向,按一定的规格刻凿一条长槽来采集样品。该方法具有较强的适用性,故而广泛应用在地质勘查和矿山生产中。在选择采样方法时要注意充分考虑采样工作的目的、采样成本、勘查要求等具体因素的影响。在项目初期,勘查程度要求不高,选择较为简便易行、采样工作成本的`选块法就比较适宜,而随着项目的逐步深入,勘查要求也越来越高,越来越精细,这时候就需要选择其他更为严密、科学、可靠度更高的采样方法。刻槽法是我国地质勘查标准中明确规定的天然露头和槽探、井探、坑探工程中固体矿产地质勘查所采用的采样方法。无论采用哪种方法,采样作业前都必须先清理作业面,去除风化层或覆盖物,以使采集地点的岩矿石能代表原生地质体的组构特征。

3刻槽样断面规格的合理选取

自然界中地质体物质组分在空间上的分布状态是不均匀,由此导致样品体积越大,代表性也就相对越大,就刻槽样而言,样品断面越大,其样品体积越大,代表性也就越大。但实际工作中受采样加工成本因素影响不可能无限制增大刻槽样截面积,选取适当的断面规格是提高样品采样质量的重要方法。由于不同矿藏在岩石中分布形式不同,在选择样品断面规格时要根据具体矿种及矿化类型,采用适宜的样槽规格。岩矿石的组构特征与其分布的均匀性,以及地质勘查工作程度是选择刻槽样断面规格的两大主要因素。

4样品重量误差控制

样品作为分析、检测的对象,要全力防止受外界因素影响导致分析结果与实际情况不符。在取样过程中要避免外界物质的混入,导致样品组成的改变,还要严格控制要样品原始重量,使其满足样品分析检测的技术要求。其中,样品的累计重量损失率要控制在5%以内,每次缩分误差要控制在3%以内。

5样品布设位置的合理性分析

采样位置的设置也是影响刻槽样采样质量的重要因素。在按照矿体厚度方向和物质组分最大变化方向进行采样外,还要根据具体情况科学布设采样点位置,在有效控制采样成本的同时,保持采样的连续性和有效性。同一样品不得跨越不同矿种、不同矿层,不得跨越不同矿石类型及工业品级。6结束语综上所述,固体矿产地质勘查中采样工作意义重大,影响因素众多。在选择采样方式以及具体采样过程中,要全面考虑勘查工作的具体要求、采用目的、对象区域的地质条件等信息,科学选择适宜的采样方式,从而最大程度的保障样品的可靠性和代表性。在使用刻槽样法进行采样时,要科学选取刻槽样断面规格以及采样点位置,严格遵循采样规范程序,控制好样品的原始重量和加工质量等关键指标,从而保证样品具有足够的代表性,为后续矿产资源的开发利用工作打下坚实基础。参考文献[1]郑有业,高顺宝,张大全,等.西藏朱诺斑岩铜矿床发现的重大意义及启示[J].地学前缘,.摘要:人类的生产活动离不开对自然资源的开发与利用。地质勘查是自然资源开发利用的前提要件。提高地质勘查工作质量,是保证人类生产、发展活动顺利进行的重要课题。采样分析是做好固体矿产地质勘查工作的基础条件。采样的水平与样品的质量对于地质勘查工作而言具有十分重要的影响。刻槽样是当前地质勘查采样的基础手段之一。由于自然环境因素复杂、多变,刻槽样的采集工作受到多方面因素影响,其采集的样品所具有的代表性有高有点,如何提高刻槽样代表性是地质勘查工作者们关心的重要课题。文章针对固体矿产地质勘查中刻槽样代表性有关问题进行探讨,阐述了样品自身代表性的重要意义,对如何做好地质勘查刻槽样取样工作进行了详细讨论,分析了刻槽样过程中各项技术要点。

篇8:水文勘测技术在水污染环境地质中的运用 分析论文

一、前言

近年来,我国的城市化进程与工业化建设进程不断的加快,但是由于经济快速发展的片面性,对水环境地质造成了严重的破坏。

通过对我国水环境地质状况进行分析,导致水环境地质被污染的原因众多,导致水环境地质污染问题频有发生,造成了巨大的经济损失,同时威胁人们的生命安全。为了降低水污染环境地质对人们造成的危害,应该将水文勘测技术应用在地质工程中,将污染场地转化成具有居住价值、商业价值的良性土地。因此,文章针对水污染环境地质中水文勘测技术应用的研究具有非常重要的现实意义。

二、导致水环境地质污染的原因分析

(1)金属井管腐蚀导致的污染。一些建设单位在施工的过程中采用的金属井管不符合相关规定,这些金属井管很容易受氧浓差、缝隙、电偶以及细菌等的影响被腐蚀,产生大量的铁瘤、硫化亚铁以及其他有害物质,对水环境地质造成金属污染。

(2)水源井不止水导致的污染。一些施工单位依然采用传统的方式增加水源井的回灌量与出水量,取消了水泥止水环节,将地下深水层与地表水进行了简单的联通,造成水环境地质的污染。

(3)管道破坏导致的污染。城市基础设施扩建的过程中,由于一些施工设计与工作人员工作不严谨,会对地下管道造成一定程度的破坏,导致管道内的污染物质进入到地质水层中,对地下深层的暗河造成严重的污染。

(4)地面夏蝉导致的污染。我国属于地震多发国家,并且随着城市化建设进程的加快,开土建房的速度不断的加快,对地面基土造成了很大的影响,真是由于上述两个因素的影响,导致地表水被截断或者掩埋,对地下水的水循环系统造成了严重的破坏,导致严重的水土流失,又进一步的增加了地面下沉,造成水环境地质污染。

三、水文勘测技术在水污染环境地质中的应用分析

(1)充分的认识到水文勘测技术的重要性。随着城市化进程的加快,对水环境地质造成的破坏日益严重,为了防止水污染环境地质对人类造成的危害,相关人员应该充分的认识到水文勘测技术的重要性,不断的增大水水污染环境场地的研究与勘测技术的研发,将水污染环境地质转变成具有居住、商业价值的健康用地。

(2)明确水文勘测技术的应用范围。水文勘测技术在水环境污染地质中的应用,重点在于对水环境污染场地的历史变迁、生产现状进行全面、详细的调查,明确历史活动与生产现状对水环境造成的影响,通过对污染现状、污染途径以及污染来源等进行全面的勘测,分析包括地下水分布、排泄、径流、动态变化、水位、埋藏等水污染环境地质信息的具体状况。想要提高地质工程的工作效率,就应该对水污染环境地质的水文勘测进行科学的管理,采用先进的勘测技术,培养专业的工程设计人才,增加对水文勘测技术的研究力度,加快水文勘测技术的研发与应用,不断的扩大水文勘测技术的应用范围,更好的适应水污染环境地质勘察工作的实际需求。目前,我国水文勘测技术的发展方向明确,水文网站、水文泥沙检测技术、水文雨量流量监测技术快速的发展,首先,对于水文站网,水文站网在水文勘测工作中发挥了巨大的作用,具有采集水文资料、提高水文计算精度以及满足水文勘测工作需求等作用,许多地区对现有的水文站网进行了调整与改进,采用了更加科学、高效的水文勘测技术以及水文测试方法,创建了更加科学、完善的现代水文监测网络系统;其次,对于水文泥沙监测技术,水文泥沙检测技术在采样器的基础上,研发了全新的分析仪器设备,采用先进的仪器设备,不仅降低了测量的工作量,还增加了勘测结果的真实性与准确性,更加快速、准确的对水文泥沙进行测试;再者,对于水文雨量流量监测技术,水文雨量流量监测技术研发和使用了自动化的雨量监测技术和仪器,实现勘测水文信息的自动采集、记录、传输、测报以及储存等,同时采用先进的自动化监测仪器对水文雨量流量进行在线监控与管理,逐渐的实现水文雨量流量监测的自动化。

(3)水污染环境地质中水文勘测工作的实施步骤。水文勘测技术在水污染环境地质中应用的过程中,应该对水污染场地环境地质的特征进行采样、现场勘察,并在实验室内进行样本检测与分析,通常采用模拟污染计算分析的方式,进行资料、数据的采集,根据样本的检测、分析结果,确定试验场地的水文地质状况、污染程度、污染范围等,然后通过风险评估系统,对试验场地的水污染环境地质进行整体的分析与评价,并根据评价的结果制定具有针对性的修复方案与改进措施,尽可能快的解决水环境地质污染问题,避免对人们的生活和生产造成危害。此外,因为水污染环境地质具有流动性与扩散性的特点,在实际应用水文勘测技术时,应该采用加密布点与均匀网络布点的方式,对水污染环境地质现场进行详细的勘测,以此明确污染场地的实际分部状况以及污染程度,从经济方面、技术方面等多个方面进行综合分析与比较,选择科学、合理的勘测方案与改进措施,将污染土质改变成具有居住价值、商用价值的健康用地。

四、结束语

总而言之,通过将水文勘测技术应用在水环境污染地质中,不仅能够对环境、社会建设进行保护,同时还能够提高资源利用率,促进我国水土资源的开发与利用,这对于实现环境与经济的可持续发展具有非常重要的作用。因此,应该充分的荣事达水文勘测技术在水污染环境地质中重要作用,相关的研究技术人员应该加快勘测技术、仪器设备的研究,显着的提高水文地质环境数据信息的真实性、准确性以及可靠性,以此保证水文勘测技术的应用效果,更好的进行水环境地质的治理。

篇9:水文勘测技术在水污染环境地质中的运用 分析论文

一、前言

近年来,我国的城市化进程与工业化建设进程不断的加快,但是由于经济快速发展的片面性,对水环境地质造成了严重的破坏。

通过对我国水环境地质状况进行分析,导致水环境地质被污染的原因众多,导致水环境地质污染问题频有发生,造成了巨大的经济损失,同时威胁人们的生命安全。为了降低水污染环境地质对人们造成的危害,应该将水文勘测技术应用在地质工程中,将污染场地转化成具有居住价值、商业价值的良性土地。因此,文章针对水污染环境地质中水文勘测技术应用的研究具有非常重要的现实意义。

二、导致水环境地质污染的原因分析

(1)金属井管腐蚀导致的污染。一些建设单位在施工的过程中采用的金属井管不符合相关规定,这些金属井管很容易受氧浓差、缝隙、电偶以及细菌等的影响被腐蚀,产生大量的铁瘤、硫化亚铁以及其他有害物质,对水环境地质造成金属污染。

(2)水源井不止水导致的污染。一些施工单位依然采用传统的方式增加水源井的回灌量与出水量,取消了水泥止水环节,将地下深水层与地表水进行了简单的联通,造成水环境地质的污染。

(3)管道破坏导致的污染。城市基础设施扩建的过程中,由于一些施工设计与工作人员工作不严谨,会对地下管道造成一定程度的破坏,导致管道内的污染物质进入到地质水层中,对地下深层的暗河造成严重的污染。

(4)地面夏蝉导致的污染。我国属于地震多发国家,并且随着城市化建设进程的加快,开土建房的速度不断的加快,对地面基土造成了很大的影响,真是由于上述两个因素的影响,导致地表水被截断或者掩埋,对地下水的水循环系统造成了严重的破坏,导致严重的水土流失,又进一步的增加了地面下沉,造成水环境地质污染。

三、水文勘测技术在水污染环境地质中的应用分析

(1)充分的认识到水文勘测技术的重要性。随着城市化进程的加快,对水环境地质造成的破坏日益严重,为了防止水污染环境地质对人类造成的危害,相关人员应该充分的认识到水文勘测技术的重要性,不断的增大水水污染环境场地的研究与勘测技术的研发,将水污染环境地质转变成具有居住、商业价值的健康用地。

(2)明确水文勘测技术的应用范围。水文勘测技术在水环境污染地质中的应用,重点在于对水环境污染场地的历史变迁、生产现状进行全面、详细的调查,明确历史活动与生产现状对水环境造成的影响,通过对污染现状、污染途径以及污染来源等进行全面的勘测,分析包括地下水分布、排泄、径流、动态变化、水位、埋藏等水污染环境地质信息的具体状况。想要提高地质工程的工作效率,就应该对水污染环境地质的水文勘测进行科学的管理,采用先进的勘测技术,培养专业的工程设计人才,增加对水文勘测技术的研究力度,加快水文勘测技术的研发与应用,不断的扩大水文勘测技术的应用范围,更好的适应水污染环境地质勘察工作的实际需求。目前,我国水文勘测技术的发展方向明确,水文网站、水文泥沙检测技术、水文雨量流量监测技术快速的发展,首先,对于水文站网,水文站网在水文勘测工作中发挥了巨大的作用,具有采集水文资料、提高水文计算精度以及满足水文勘测工作需求等作用,许多地区对现有的水文站网进行了调整与改进,采用了更加科学、高效的水文勘测技术以及水文测试方法,创建了更加科学、完善的现代水文监测网络系统;其次,对于水文泥沙监测技术,水文泥沙检测技术在采样器的基础上,研发了全新的分析仪器设备,采用先进的仪器设备,不仅降低了测量的工作量,还增加了勘测结果的真实性与准确性,更加快速、准确的对水文泥沙进行测试;再者,对于水文雨量流量监测技术,水文雨量流量监测技术研发和使用了自动化的雨量监测技术和仪器,实现勘测水文信息的自动采集、记录、传输、测报以及储存等,同时采用先进的自动化监测仪器对水文雨量流量进行在线监控与管理,逐渐的实现水文雨量流量监测的自动化。

(3)水污染环境地质中水文勘测工作的实施步骤。水文勘测技术在水污染环境地质中应用的过程中,应该对水污染场地环境地质的特征进行采样、现场勘察,并在实验室内进行样本检测与分析,通常采用模拟污染计算分析的方式,进行资料、数据的采集,根据样本的检测、分析结果,确定试验场地的水文地质状况、污染程度、污染范围等,然后通过风险评估系统,对试验场地的水污染环境地质进行整体的分析与评价,并根据评价的结果制定具有针对性的修复方案与改进措施,尽可能快的解决水环境地质污染问题,避免对人们的生活和生产造成危害。此外,因为水污染环境地质具有流动性与扩散性的特点,在实际应用水文勘测技术时,应该采用加密布点与均匀网络布点的方式,对水污染环境地质现场进行详细的勘测,以此明确污染场地的实际分部状况以及污染程度,从经济方面、技术方面等多个方面进行综合分析与比较,选择科学、合理的勘测方案与改进措施,将污染土质改变成具有居住价值、商用价值的健康用地。

四、结束语

总而言之,通过将水文勘测技术应用在水环境污染地质中,不仅能够对环境、社会建设进行保护,同时还能够提高资源利用率,促进我国水土资源的开发与利用,这对于实现环境与经济的可持续发展具有非常重要的作用。因此,应该充分的荣事达水文勘测技术在水污染环境地质中重要作用,相关的研究技术人员应该加快勘测技术、仪器设备的研究,显着的提高水文地质环境数据信息的真实性、准确性以及可靠性,以此保证水文勘测技术的应用效果,更好的进行水环境地质的治理。

水污染治理新型技术的应用

1 我国城镇污水治理技术现状

1.1 城镇污水来源及发展趋势

改革开放以来,我国工业和农业生产取得了巨大的发展,但大量过度的开发和利用自然资源也导致了包括水污染现象在内的污染事件层出不穷。尤其是水污染现象已经到了相当严重的阶段,许多河流和水资源遭遇到非常严重的污染,水污染已经从对环境污染开始向对人的饮用水源进行污染,间接地损害着人的健康。反观我国目前污染水的治理现状,治理规模小、产量低、设备工艺落后、而且好多城市的水污染治理项目缺乏配套的政策和资金协助,还有一些城市未经充分论证上马的污水处理设备和当地的实际情况不符合,这些都是导致目前我国在污水治理方面效果不佳的因素。

分析造成水污染的根源,农业方面与近年来化肥农药的大量使用,造成土壤富集化,大量的农药残留伴随着雨水等汇集到河流有很大的关系,城镇生产方面,许多企业生产方式还较为粗放、单一,虽然大型企业都在环保部门的督促之下配备了污染水处理设备,但在利益最大化思想驱使下,后续维护资金量不够。一些易损的耗材更换也及时,使得设备很难维持正常的运转,难以发挥应有的作用。

再加之大量的中小企业没有环保意识,对待生产污水肆意偷排,这些都致使水污染现象日益严重。

1.2 目前我国污水治理所采用的水污染处理技术

目前,我国污染水治理方面常采取 SBR(序批式间歇活性污泥法) 技术,SBR 工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。SBR 技术是将活性污泥、污水等污染物质经过一些列如沉淀,然后再排水排泥的周期性污水处理工艺,完成所有这些过程通过综合自动化控制设备控制,这套间歇循环处理过程以应用成本低、污染物质沉淀速度快的特性被广泛使用。另一方面,SBR 技术可以很好的融合新技术,也因此在国内外得到广泛应用。也正是为了这个原因,这项技术的研究也在不断增长。但在使用工艺中仍有一些不足之处,如:工艺复杂、操作繁琐、操作成本高。另一种污染治理技术是氧化沟工艺,技术可以说是 SBR 工艺的一个延伸,原理和悬浮生物处理技术是相似的,是一种延时曝气技术。根据多年的发展经验、技术理论和实践,由于低成本、高回报,也成为国内广泛使用的技术。效率较高,广泛使用在许多中小型国家的污水处理工程中。随着国家对环境保护的日益重视,对废水出水水质要求也越来越高,特别是氮、磷等物质有了更为严格的排放标准,SBR 工艺和其延伸出的新工艺作为具有很强竞争力的工艺,无论在城市污水还是在工业废水的处理中都具有良好的应用前景。除此之外,也不断涌现了许多经济高效,操作灵活的新型污染水处理工艺。

2 水污染治理新型技术的应用

针对目前水污染在中国的现状,除了上文提及的 SBR 工艺和其延伸出的新工艺之外,符合低成本、低管理和高效的新型生态污染水处理技术近年来也不断被投入营运,如人工湿地、生物浮岛技术等新型的城市污染水治理系统。

2.1 人工湿地生态系统水资源污染治理技术

人工湿地是人为建造的干预性生态系统,目的是通过人工湿地将污染水体进行有效的控制,它对污染水的处理分为前期的预处理,在通过湿地土壤、植物和微生物对污水进行物理性和化学性的共同作用。人工湿地系统对污水净化处理是有效的,在自然生态中应用物理、化学和生物有效地实现了污水处理的效果。这种废水处理技术的应用可以有效地去除水体中的有机物,去除率可以达到80%以上。对污染水中的氮、磷具有较强的去除能力。同时,该技术还具有其他优点,如工程建设和运营成本低,强负载适应性,相比其他水污染处理技术,人工湿地技术由于其低成本,对自然环境影响小等优势目前在我国得到了广泛的运用。

人工湿地系统中污水以表面流湿地、潜流湿地和垂直流湿地三种形式存在。在这三种人工湿地污水处理过程中,对表面流湿地和潜流湿地治理具有广泛的应用范围,主要由治理水污染几点措施和操作控制决策影响的。在目前阶段,由于人工湿地的建设趋势改变,人工湿地应用的类型也相应作出了调整形成了复合应用形态,也被称为复合流人工湿地系统。该系统有效地改变了原有的污水处理单一结构,实现高效净化。

2.2 生物浮岛技术水资源污染治理技术

如前所述,流经城市的河流和其他水体污染一般,严重的水体富营养化程度,促进了周围生态环境的恶化,也给城市水污染治理带来困难。出现在国内外各种水体富营养化的净化处理技术,如生物浮岛技术、人工水草净化技术。在应对富营养化水体污染,生物浮岛技术以及人工水净化技术可以用于净化水质。生物浮岛污水处理技术主要利用植物生长的自然规律,它的生产过程是:建立浮体-依靠根部吸附-去除污染物-净化水质。应用这种水污染处理技术不仅可以有效地去除水体污染物,净化水质,并且投入少可以反复应用,而且生存和繁殖的水生生物还可以为城市创造一个良好的环境条件。

2.3 悬浮填料移动床技术

这种污水处理技术主要应用于对污染河流的治理中,将悬浮填料直接加入到曝气池。悬浮料在曝气池中的比重和水基本相似,让它作为微生物活动的区域来和流经曝气池的水流互相作用,将活性淤泥和生物膜法结合使用,达到去除污染物的目的。

3 结束语

从分析来看,经济、节能以及高效的水污染治理方式将会是我国以后在水污染治理方面发展的主流趋势,我们只有向着这一目标坚定的进发,不断地探索与研究和环境相协调的污染水治理方式,才能更好地实现水污染治理的高效、节能、环保,才可以真正地实现经济的可持续发展。

参考文献

[1]杨玲玲。对工业企业水污染治理的思考[J].现代农业科技,(4)。

[2]田立江,姚志彬。SBR 工艺与 CASS 工艺的比较[J].江苏环境科技,(2)。

[3]李璐倩。我国城镇水污染治理技术探析[J].科技传播,2013(7)。

[4]熊红权,李文彬。CASS 工艺在国内的应用现状[J].中国给水排水,2003(2)。

工业废水氯离子去除技术探析

随着我国经济的发展,一方面我国水资源的需求量在急剧增加,另一方面我国水污染情况又越来越严重。在这样的水环境情况下,人们对水污染处理技术的关注程度越来越高,COD、BOD、氮、磷、重金属等污染物的去除技术得到了极大的发展,而工业废水中氯离子由于其不被微生物所利用,其去除技术相对较少。我国《污水综合排放标准(GB8978-)》[1]中并没对氯化物排放进行限定,大量的氯化物进入环境对环境和生物造成严重的危害,因此研究氯离子的去除技术对保护环境和生物都很有意义。

1 氯离子的来源及危害

Cl-可与 Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的离子形成氯化物。地表水中氯化物的来源有自然源和人为源两类。自然源主要有两种:一是水源流过含氯化物地层,导致食盐矿床和其他含氯沉积物溶解于水;二是接近海洋的河流或江水受到潮水和海水吹来的风的影响,导致水中氯化物含量增加。人为源主要有采矿、石油化工、食品、冶金、制革(鞣革)、化学制药、造纸、纺织、油漆、颜料和机械制造等行业所排放的工业废水以及人类生活所产生的生活污水,其中工业排放是最主要来源。

工业废水中氯化物含量较高,如泡菜行业腌渍废水氯离子浓度可达 1153000mg/L[2],如不加控制直接排入水体,将严重危害水环境、破坏水平衡,影响水质,对渔业生产、农业灌溉、淡水资源造成影响,严重时甚至会污染地下水和引用水源。比如,水中氯化物含量过高时,会腐蚀金属管道和构筑物、妨碍植物生长、影响土壤铜的活性、引起土壤盐碱化(特别是四川地区)、使人类及生物中毒。当水中阳离子为镁,氯化物浓度为 100mg/L 时,即可使人致毒。

2 工业废水氯离子去除技术

氯离子是氯最为稳定的形态,一方面,由于微生物不能利用Cl-,所以不能通过生物法来去除 Cl-,并且废水中氯离子含量会抑制微生物的生长,阻碍生物法处理废水效率,许多研究表明,当废水含盐质量分数在 3%以上时,废水的生物处理效率明显下降;另一方面,因为水中氯离子会对金属产生腐蚀作用,因此废水回用时必须去除过量的'氯离子,达到循环水氯化物标准。

目前专门为了去除氯离子使其达标排放而研发的技术是很少的,去除氯离子的目的大致有两种:一是为了使废水能满足后续生物处理生物活性要求;二是为了达到废水回用氯化物含量标准。氯离子去除原理主要有两种:要么被其它阴离子替代;要么同其它阳离子一起去除。根据不同性质大体归类为四种方式:沉淀盐方式、分离拦截方式、离子交换方式、氧化还原方式。

2.1 沉淀盐方式

采用 Ag+或 Hg+等与 Cl-生成沉淀,再将沉降过滤,从而去除 Cl-.沉淀盐方式主要有化学沉淀法,关于该方法研究也很多。金艳等[3]发明了处理一种氯碱行业高氯含汞废水的系统,由于废水中含氯离子浓度高达 50000-60000mg/L,由于配合作用,汞主要以 HgCl3+与 Hg-Cl2-的非汞离子形态存在,经过一系列处理后,出水汞浓度可达1.5ppb,Cl-也得到了一定的去除。李文歆等[4]利用化学沉淀法做了专业特征废液中氯离子的处理的研究,氯离子去除率高达 90%以上。该法具有操作简单、污染小、去除率高等特点。

化学沉淀法由于要加入沉淀试剂,如硝酸银、硝酸汞等,这些沉淀剂的价格往往较高,导致其工业成本很高,应用不广泛,基本仅限于实验室使用。如果开发价格低廉的沉淀剂,由于化学沉淀法反应过程简单、易操作,所以还是有很大的应用前景的。

2.2 分离拦截方式

主要采用蒸发浓缩、电吸附、膜过滤、溶剂萃取和复合絮凝剂絮凝等方法将 Cl-分离去除。

2.2.1 蒸发浓缩法

对废水升温,由于无机盐类氯化物沸点高于水,最后被浓缩结晶;氯化氢沸点相对较低,同水蒸气等易挥发物质一同被去除。从而实现了氯离子与废水的分离。

江西理工大学材化学院科研人员[5]发明了含铵含氯废水处理并回收利用铵和氯的方法,利用该方法使得铵盐和氯不仅得到有效分离,还能回收利用。该法有效去除了有色金属冶炼过程中含铵含氯废水中氯离子,并实现了经济与环境的统一。泡菜生产过程主要产生的废水类型有腌渍废水、脱盐废水及脱盐水、清洗水、冲洗水等,其中以腌渍废水氯离子浓度可达153000mg/L,对部分量少的废水可采用蒸发法。丁文军等[6]采用三效浓缩设备将盐渍水浓缩至饱和状态,再经结晶、离心分离等工序制得食盐并回用于泡菜腌制。

蒸发浓缩法适合于小水量高浓度的废水,其操作简单,效果明显,在泡菜等行业应用较多;但对于水量较大废水,其成本很高,相比其他处理方法不实用。

2.2.2 电吸附法

电吸附技术结合了电化学理论和吸附分离技术,通过对水溶液施加静电场作用,在电极上加上直流电压,在两电级表面形成双电层,由于双电层具有电容的特性,因而能够进行充电和放电过程,且溶液中离子不发生化学反应。在充电过程中吸附并保存溶液中离子,在放电过程中释放能量和离子,使双电层再生。其目前应用也比较多。

魏鸿礼[7]做了电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究,结果表明,含氯离子平均为 307mg/L 的原水,产水平均为 91mg/L,氯离子平均去除率为 70.4%.电吸附法相比电解法,由于不发生化学反应,相对成本较低,且处理效果良好,而在回用水净化中,其相对常规石灰软化法工艺去除氯离子等盐类效果更明显,所以其回用水净化中应用很广。

2.2.3 絮凝沉淀、溶剂萃取法

絮凝沉淀主要利用絮凝剂作用氯离子,将其絮凝以至沉淀去除,如复合絮凝剂;溶剂萃取是利用萃取剂将含氯离子的化合物萃取去除。

汪巍[8]发明了一种用聚合硫酸亚铁对含氯废水进行絮凝沉淀的方法,该方法可把进水为 500~1000mg/L 含氯废水,降低到 0.4mg/L以下。雷春生等[9]发明了一种由有机酸和无机盐复配而成的复合除氯剂,实验表明,该法可去除 99.9%以上的氯离子。

絮凝沉淀和溶剂萃取受试剂的影响,溶剂萃取仅适用于小水量情况,更多应用于实验室;絮凝沉淀法在其成本较低的情况下,可能可应用于较大水量氯离子的去除,但目前应用并不广泛。

2.3 离子交换方式

采用离子交换剂与氯离子进行交换替代氯离子,利用该方式的方法有离子交换树脂法、水滑石法等。值得说明的是水滑石法,由于水滑石(LDHs)的结构特点使其层间阴离子可与各种阴离子,包括无机离子、有机离子、同种离子、杂多酸离子以及配位化合物的阴离子进行交换。

胡静等[10]也研究了焙烧镁铝碳酸根水滑石(CLDH)对废水中氯离子的去除效果。实验表明,Cl-的去除率可达 97%.水滑石法目前研究较多,其对氯离子的去除效果也较好,但多停留在实验阶段,工程应用很少。离子交换树脂法用复床或混床,将氯离子去除,属传统工艺,设备投资较低,但阴离子交换树脂容易饱和,需要再生。

2.4 氧化还原方式

采用电解或电渗析、还原方式将 Cl-去除。应用方法有电解、电渗析、加氧化剂等。电解是当污水通电后,电解槽的阴阳级之间产生电位差,趋使污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应,阳离子向阴极移动发生还原反应,从而使得废水中的污染物在阳极被氧化,在阴极被还原,或者与电极反应产物作用,转化为无害成分被分离除去。

2.4.1 电渗析法

电渗析以离子交换膜为渗析膜,以电能为动力。电渗析过程是电解和渗析扩散过程的组合。在外加直流电场作用下,阴、阳离子分别往阳极和阴极移动,由于阳离子膜理论上只允许阳离子通过,阴离子膜只允许阴离子通过,如果膜的固定电荷与离子电荷相反,则离子可以通过,反之则被排斥。由此来实现氯离子的去除。

钱学玲等[11]采用味精废水-预处理-电渗析-厌氧-好氧工艺流程,整个工艺流程既保证了 COD 等的去除,又可使 Cl-浓度从进水16.776g/L 降至 6g/L 以下,从而达到了很好的综合去除效果。电渗析法适合处理低浓度含氯废水,水耗和电耗较大,成本较高,其对小水量的处理还是比较实用的。

2.4.2 电解、氧化剂法

电解是当污水通电后,电解槽的阴阳级之间产生电位差,趋势污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应,阳离子向阴极移动发生还原反应,从而使得废水中的污染物在阳极被氧化,在阴极被还原,或者与电极反应产物作用,转化为无害成分被分离除去;氧化剂法是通过与氯离子发生氧化还原反应将氯离子去除的方法。

李长俊等[12]采用混凝絮凝-电解法联用技术,实验表明,Cl-浓度能从原水的 136698.2mg/L 降低到 54205.5mg/L,能达到较好的去除效果。电解法去除氯离子同样存在成本高的问题,对小水量废水应用有较好效果,相对于电渗析法其不存在膜堵塞问题,但运行费用相对较高,一般在废水预处理后采用。氧化剂法目前应用也较少。

3 结束语

氯离子的去除技术主要有物理、化学和物理化学方法,生物法不能去除氯离子。目前工业废水去除氯离子主要是为了实现后续废水生物处理和达到回用水氯化物标准,单独为了去除氯离子而实现达标排放的做法很少,这也是人们对氯离子危害不重视的一种表现。

总的来看,氯离子的去除技术多适用于小水量和中水量情况,电吸附和电渗析由于操作简单,对较大水量可能将是氯离子去除技术的趋势和热点,相信未来会出现更多更经济更环保的氯离子去除技术。

参考文献:

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[6]丁文军,陈功,兰恒超,等。盐渍泡菜盐水回收技术:中国,CN101391844[P].2009.

水污染生物监测技术的应用与发展前景

生物监测技术具有广阔的发展前景,能够监测水环境污染的动态变化,从而直接、综合地反映环境质量。与传统的监测手段相比,生物监测技术能够直接反映各种有毒物质对生物和环境的综合影响。本文简要介绍了生物监测技术,并分析了其存在的问题和发展前景。

1 生物监测技术

水污染防治、水资源保护和水环境管理领域都离不开水污染监测,水污染监测要为这些工作提供有效的数据,并科学地分析、评价水资源,治理、预报和预测水污染。

生物监测,是指从生物学的角度来评价和监测环境质量,充分利用生物的群落、种群、个体和组分对环境变化和环境污染产生的反应。生物监测技术涉及到生态系统,生物的群落、种群、个体、系统、器官、组织细胞和生物分子。当污染物进入水环境后,就会影响水环境中的生态系统。

与理化检测相比,生物监测能够长期反映污染效果。一些生物能够对微量污染物产生反应,使生物监测效果更加敏感。

生物监测能够富集污染物,这是因为生物系统中的食物链能够富集微量的有毒物质,从而提高污染物的浓度。生物监测具有更加多样化的检测功能,不同的污染物会对同一种生物产生不同的影响,从而表现出不同的症状。由此可见,生物监测有利于综合评价水环境的污染状况。理化检测只能监测特定水环境中污染的含量和类别,而生物监测能够综合反映水环境中各种污染物相互作用而产生的影响。

2 具体应用

2.1 基因工程技术

基因工程技术是根据重组优势基因或基因工程菌处理污染物。该技术的优点在于能够将目的基因构建出来,高效表达代谢通路中的目的和意义,具有效率高、环保、清洁的优点,不会产生二次污染。

2.2 电泳分离纯化技术

在电泳分离纯化技术中,聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳是比较常见的电泳。该技术的优点在于能够有效分析自然环境或废水处理系统中的生物动态性和多样性。

2.3 DNA 探针技术和 PCR 技术

将这两种技术的联合使用,能够快速、灵敏地检测水环境中的大肠杆菌。

2.4 酶蛋白标志物

酶蛋白标志物被广泛应用于水体污染的监测中,它具有广泛性、警示性和特异性,能够真实地反映污染物的累积作用。

2.5 免疫检测技术

该技术主要是通过抗体和抗原之间的特异反应,在反应物上标志相应的示踪物,用定量测定或定性测定的方式快速检测抗体或抗原。

2.6 生物传感器技术

生物传感器技术主要是使用生物传感器转化生物反应,使其成为电信号。固定化酶和固定化细胞核是生物传感器技术的基础,当前常用的生物传感器有免疫传感器、组织传感器、微生生物传感器、细胞传感器、酶传感器和细胞膜电位传感器等。

2.7 生物毒性实验

由于大量使用各种外来化学制剂,这些外来化学制剂具有致突变、致癌、致畸性的特性,会在生物体内富集,而常规的化学检测方法并不能直接反应其毒害性。在生物毒性试验法中,使用最多的检测手法就是利用细菌,它具有反应快、费用低、保存方便和生长繁殖快的特点。

3 存在的问题

3.1 生物监测指标体系尚未形成

由于我国生物监测技术起步比较晚,虽然在一些重要环节设置了相应的指标,例如许可证发放、排污收费和环境质量定量考核等,但是,尚未形成法定化的生物监测指标体系。这就意味着,不能合法地应用一些生物监测指标监测水环境污染。

3.2 缺少统一的生物监测方法标准

目前,我国尚未出台国家级的生物监测环境标准,制约了我国生物监测适用的解释和使用,严重影响了生物监测技术的推广。

3.3 生物监测过于复杂

在不同地域,同类生态系统中的同种生物具有不同的污染物耐受性,即使同一生物,在其不同的生长阶段也有不同的污染物耐受性。因此,要想做好水环境污染的监测工作,不仅要充分考虑水体特征,还要制订合理的生物监测方案。这就涉及到了样本数量、测试样本和测试频率的选择。

4 前景展望

尽管在应用生物监测技术的过程中还存在一些瓶颈和问题,但是,这项技术在水环境污染监测领域具有广阔的发展前景,具体表现为以下 2 点:①随着监测技术的不断发展,生物监测技术的精确性、快速性和灵敏性将得到进一步的提高。单一的理化检测并不能客观评价水环境污染,而污染物对水环境的影响并非全部都是快速的,有一些污染物还需要多种物质的结合和长期累积。这时,就需要发挥生物监测的作用,客观评价水环境污染的情况。②制订环境标准。生物监测技术通过污染物在生物体内的不断累积,产生遗传效应和生物机能变化,进而制订水质标准制。在此过程中,监测技术可以选择合适的检测条件和受试生物,制订更符合人类健康标准的污染无排放标准和水质标准,从而进一步推动水环境污染监测工作的发展。

5 结束语

单一的理化检测并不能全面反映水环境污染的真实情况,这时,就需要利用生物监测技术。生物监测技术能够连续监测污染物对水环境的影响,从而综合反映水环境的质量状况。生物监测能够充分利用生命有机体污染物的反映直接表征水环境质量和受污染程度,杜绝二次污染的产生,从而全面、客观地评价整个水环境的质量。

参考文献:

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[2]王芳,杨季芳,谢和。变性梯度凝胶电泳技术在海洋微生物分子生态学中的应用[J].浙江万里学院学报,2012(02)。

有机磷水处理剂生产废水的治理技术

目前, 工业循环水系统主要采用有机类缓蚀剂,包括有机磷、有机胺类等,其中以有机磷类化合物为主导,如氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)、聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯等。 在有机磷类缓蚀剂的生产过程中会产生大量废水,若将其直接排放,会对水体和生态环境造成严重污染。

到目前为止,对废水中磷的处理国内外普遍采用的方法主要有传统的化学法、生物法、化学辅助生物法及近年来开发的吸附法、电解法等〔1-2〕。 化学法主要适用于无机态含磷废水的处理,同时可去除水中不溶性有机磷酸盐,但对溶解态有机磷酸盐几乎无去除能力;生物法主要用于处理低浓度有机态含磷废水,其处理效果不佳,难以实现磷的达标排放;吸附法由于本身的特点,只适用于较低浓度的含磷废水的处理;电解法则对溶解态有机磷的去除能力有限。

由于单一除磷工艺的局限性,组合工艺成为近年来研究的热点,其中以光催化与其他工艺的组合研究为多〔3-4〕。 研究表明,光生电子与空穴的复合可导致光催化效率偏低。 而光电催化技术通过施加偏电压,将催化剂表面的光生电子移至外电路,减少了“电子-空穴”对的复合率,从而使空穴在光催化剂表面累积,解决了光催化应用的瓶颈问题,该技术已被广泛用于有机氯化物、农药、表面活性剂、染料等有机废水的处理〔5〕。

本研究采用光电催化氧化与化学法的组合工艺,即“一级化学除磷—光电催化—二级化学除磷”处理有机磷水处理剂生产废水,实现了废水的达标排放。

1 实验材料和方法

1.1 实验用水

天津某水处理药剂生产厂主要生产有机磷类缓蚀剂、阻垢剂,实验用水为该厂外排污水,主要以洗桶洗釜水为主, 其水质:COD 420~500 mg/L,TP17 ~20 mg/L, 正 磷酸盐 ( 以 P 计 )3.6 ~4.2 mg/L,pH6.0~6.5,SS 100~150 mg/L。

1.2 工艺流程与实验方法

废水处理工艺流程如图 1 所示。

光电催化氧化装置装填〔6〕催化剂于反应器底部及极板中央,催化剂采用 α-氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体,表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种物质。电极材料采用钛基材表面固载贵金属物质制备而成,贵金属物质由铂、钌、铱、铷、锆等氧化物中的一种或多种物质构成。【图1】

有机磷水处理药剂生产废水经过调节池均质后,经供水泵进入一级化学除磷池,于池前端加入石灰,池中部加入聚合氯化铝,池尾部加入聚丙烯酰胺类物质。 一级化学除磷池主要去除部分 COD 和 TP。

一级化学除磷池出水经泵打入光电催化氧化反应池,在该装置中废水中大部分有机物被氧化,有机磷类化合物转化为正磷酸盐。 光电催化氧化反应池出水经泵流入二级化学除磷池,其加药同一级除磷池。

二级化学除磷池对光电催化氧化处理出水进行深度除磷。二级化学除磷池出水流入斜板沉淀池中,沉淀后的上清液即可排放。

1.3 分析方法

COD、TP、正 磷 酸 盐 均 采 用 国 家 标 准 方 法 测定〔7〕。

2 结果与讨论

2.1 化学法的处理效果

研究表明,石灰和聚合氯化铝(PAC)均可作为化学法除磷药剂〔8〕。 在石灰投加量为 1 200 mg/L,PAC 投加量为 500 mg/L,PAM 投加量为 2 mg/L 的条件下,考察了不同除磷药剂的处理效果,结果见表 1。【表1】

化学法主要是通过化学药剂去除水中的正磷酸盐。 实验结果表明,与 PAC+PAM、石灰+ PAM 相比,以石灰+PAC+PAM 作为除磷药剂的处理效果更好一些。 投加石灰反应一段时间后, 再加入 PAC 和PAM,可强化混凝和除磷效果。在 PAC、PAM 投加量分别为 500、2 mg/L 的条件下,考察了石灰投加量对处理效果的影响,结果如表 2 所示。【表2】

随着石灰投加量的增加, 水中 pH 升高, 反应5Ca2++3PO43-+OH-=Ca5(OH)(PO4)3向右进行,磷酸盐与钙离子反应趋于完全。实验结果表明,随着石灰投加量的增加,出水磷酸盐含量显着降低,总磷含量也逐步降低。 此外,由于 Ca(OH)2还有良好的凝聚作用,随着石灰投加量的增加,COD 去除率增大。 当石灰投加量增加至 1 200 mg/L 后, 继续增大石灰投加量,处理效果基本不变。 综合考虑,一级化学除磷池石灰投加量保持在 1 200 mg/L 左右即可。

2.2 光电催化体系的处理效果

由于化学法只能去除废水中的磷酸盐和部分有机磷化合物,出水 COD、TP 仍超标严重,因此采用光电催化氧化技术对化学除磷出水进行处理。 实验条件:向光电催化反应装置内投加适量电解质,电流密度控制为 10 mA/cm2。 光电催化体系的处理效果如图 2 所示。【图2】

由图 2 可知, 随着反应时间的延长, 水中正磷酸盐含量大幅增加,总磷含量则无明显变化,表明反应过程中,C—P 键逐步断裂, 水中的磷逐渐从有机态转化为正磷酸盐的形式。实验结果表明,当停留时间为 180 min 时, 水中总磷几乎全部以正磷酸盐的形式存在,出水 COD 降至 70 mg/L 以下。 确定最佳停留时间为 180 min。

2.3 二次化学除磷的处理效果

尽管经光电催化体系处理后, 废水中大部分有机物及有机磷化合物被氧化,出水 COD 较低,水质较好, 但磷依然以正磷酸盐的形式存在于水中,因此,在光电催化体系后加一级化学除磷。由于水中有机物含量较低,几乎无悬浮物与胶体,减少 PAC 投加量至 300 mg/L,PAM 投加量仍为 2 mg/L。 石灰投加量对二次化学除磷效果的影响如表 3 所示。【表3】

实验结果表明,当石灰投加量达 1 200 mg/L 时,出水 COD<50 mg/L,TP<0.5 mg/L,满足《天津市污水综合排放标准》(DB 12/356—)的一级排放标准。 确定二次除磷石灰的最佳投加量为 1 200 mg/L。

2.4 不同组合工艺处理效果对比

在进水 COD 为 480 mg/L,TP 为 18.76 mg/L,正磷酸盐(以 P 计)为 4.01 mg/L 的条件下,考察了光电催化氧化—化学除磷、一级化学除磷—光电催化氧化—二级化学除磷 2 种工艺对有机磷水处理药剂生产废水的处理效果。保持总加药量相同(石灰投加量为 2 400 mg/L,PAC 投加量为 800 mg/L,PAM 投加量为 4 mg/L),光电催化单元停留时间为 180 min。

2 种工艺的处理效果如表 4 所示。【表4】

由表 4 可知, 一级化学除磷—光电催化氧化—二级化学除磷组合工艺对废水的处理效果明显好于光电催化氧化—化学除磷组合工艺。

2.5 连续运行效果

在上述最佳实验条件下, 考察了一级化学除磷—光电催化氧化—二级化学除磷工艺的连续运行效果,结果如图 3、图 4 所示。【图3-4】

由图 3 和图 4 可以看出, 该组合工艺处理效果稳定, 最终出水 COD<50 mg/L、TP<0.5 mg/L, 达到《天津市污水综合排放标准 》(DB 12/356—2008)的一级排放标准。

3 结论

一级化学除磷—光电催化氧化—二级化学除磷组合工艺可有效处理有机磷水处理药剂生产废水,在一级化学除磷石灰、PAC、PAM 投加量分别为1 200、500、2 mg/L, 光 电 催 化 单 元 停 留 时 间 为180 min,二级化学除磷石灰、PAC、PAM 投加量分别为 1 200、300、2 mg/L 的条件下, 最终出水 COD<50mg/L、TP<0.5 mg/L, 满 足 《 天津市污水综合排放标准》(DB 12/356—2008)的一级排放标准。

参考文献

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LNG接收站水回用的工艺设计及关键技术选择

前言

中国是一个水资源贫乏的国家,属世界上 13 个贫水国之一,人均水资源是世界平均水平的 1/4。据 2013 年统计,深圳这座人口超千万的全国特大城市,本地水资源严重匮乏,人均水资源拥有量仅为全国平均水平1/12。水是城市发展的基础性资源和战略性经济资源,为从根本上实现水生态的良性循环,保障水资源的可持续利用,中水回用技术是实现污水资源化的重要途径,对我国长远的国民经济发展具有深远的意义。

我国在六五专项科技计划中最先列入了城市污水回用的课题,之后相继将污水回用课题列入国家重点科技攻关计划, 年~2005 年的攻关项目为“城市污水再生利用政策、标准、技术研究与示范”。之后相继出台了《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002,《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 A 标准。但是目前国内还没有一部关于再生水回用方面的法律或法规,缺乏法律强制性条款作为保障,也没有与再生水生产、运营及利用相关的政策法规,缺乏有效的激励机制。

1、项目背景介绍

据调研,大部分 LNG 接收站认为中水回用没有经济意义,污水都是经过初步处理后外排,造成了水资源的浪费。本着“奉献清洁能源,共建低碳深圳”的企业理念和节约水资源的目的,某 LNG 接收站在项目设计之初就考虑要回用生活污水和含油污水的再生水。全厂设计定员约为160 人,按每人每天 0.25m3生活用水定额计算,间歇排放,排放高峰时段约 8 小时,因此本建设项目需要配备:一套一体化污水处理设备,设计处理能力5m3/h;一套油水分离器,设计处理能力为 3m3/h。

根据相关环保规范及环境影响评价要求,本项目全厂污水(分为生活污水与含油污水)处理后需要达到厂区冲厕、绿化用水或道路清扫的回用要求,多余部分可达标排放。厂区内污水处理后必须符合 GB/T18920-2002 所要求的城市杂用水水质标准,同时还要达到广东省 《水污染物排放限值》(DB44/26-)第二时段一级标准后允许排海。

因此设计要求处理后中水需达到如下标准:BOD5<20mg/l,动植物油<10mg/l,石油类<5mg/l,COD<90mg/l,悬浮物<60mg/l,氨氮<10mg/l

2、工艺设计及关键技术选择。

2.1 简要工艺流程

日常生活污水需要先经过化粪池,然后进入污水管网,根据污水处理量以及出水水质要求,结合国内中水回用处理技术工艺,设计按照以下工艺路线:

含油废水:格栅井(细格栅)+含油污水调节池+油水分离器+污油罐。

生活污水:格栅井(细格栅)+生活污水调节池+生物接触氧化池(好氧池、缺氧池、污泥池 3 部分)+生物膜处理系统+回用水池。

含油污水处理系统简要工艺图如图 1:

生活污水处理系统简要工艺图如图 2:

2.2 生物接触氧化法

其中,好氧池采用生物接触氧化法(Biological Contact Oxidation)又称“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”,是由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。在鼓风曝气供氧的条件下,污水与填料表面的生物膜反复接触,使污水获得净化。

【图12】

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。具有以下特点:(1)由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;(2)由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对本项目水质水量的骤变有较强的适应能力;(3)剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。

2.3 内置式 MBR 膜过滤器

MBR 按膜组件和生物反应器组合方式分为外置式(分置式)和内置式(一体式),两种组合方式的比较见下表:其中外置式:需要压力泵加压过滤,动力消耗大,需要配套管道,膜更换方便,膜清洗需要系统停运,占地面积大。内置式:可以提高污泥浓度,有效去除COD,真空泵抽吸过滤,动力消耗小,无配套管道要求,膜更换不方便,膜清洗可以在线进行,占地面积小。根据本 LNG 接收站的实际情况,选择了内置式优质 MBR 膜过滤器,基本不需要定期更换膜组件,大大减少了运行期的维护费。

内置 MBR 膜过滤器为膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)的简称,是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术,具体特点如下:

(1)高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。

(2)膜的高效截留作用,使生化反应池中的活性污泥和大分子有机物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的分别控制,运行控制灵活稳定。

(3)由于 MBR 将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。

(4)利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

(5)由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。

(6)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现污泥零排放,减少排放费用。

(7)系统实现 PLC 控制,操作管理方便。

【表1】

3、经济效益估算

3.1 回用中水年节约水费

LNG 接收站中水可用于绿化浇花、冲厕、车辆冲洗、设备地面冲洗、道路清扫等,初步估算,基本可以有效利用全部中水。因此,按照中水全部回收利用来考虑分析中水回用的经济效益。生活污水 40m3/d,含油污水 72m3/d,正常情况下接收站一年 365天均正常运营。工业用水价格根据深圳市水务集团公布的价格算法包括取水、排水、垃圾处理三部分,用水单价为:3.35+90%*1.05+9%*0.27=4.3193(元/m3)。因此,年节约水费用为:(40+72)*365*4.3193=17.6573 万元。

3.2 系统运行成本

中水回用系统运行成本包括:动力费、消毒药剂费、人工费、检修费、工程排污费。

3.2.1 动力费(电费按 0.60 元/KW.h 计,年运行时间根据实际运行工况估算)(见表 1)中水回用系统年动力费=含油污水装置年动力费+生活污水装置年动力费=∑(P*T)*0.6=44577 元3.2.2 消毒药剂费用:次氯酸钠每吨污水处理费用 0.10(元/m3),按照满负荷运行计算(365 天),污水处理装置年药剂费用为 4088元。

3.2.3 人工费:维护人员为 LNG 接收站员工兼职,因此不另计费。

3.2.4 检修维护费:检修维护费主要为 MBR 膜更换费用,每 5年更换 1 次,每次更换一组膜的单价为 38000 元,因此折合每年7600 元。

3.2.5 工程排污费:主要是污油作为废物的外运处理费用,按接收站的实际情况,一年只需外运一次,费用为 1000 元/次,年费用为1000 元。

综上,中水回用系统年运行费用为:∑Q=44577+4088+7600+1000=57265 元。年经济收益=年节约取水费用-中水系统年运行费用=119308元整个中水回用系统工程总投资约 90 万,投资回收期=工程总投资÷年经济收益=7.54 年。

4、结束语

实践证明:从技术层面来讲,目前的水处理工艺可以将污水处理到城市杂用水水质标准。中水回用技术是一项行之有效、切实可行的水资源节约技术。采用中水回用系统,将全部废水回收利用资源化,不仅减轻了工业用水对水资源的依赖性,而且减轻了对环境的污染,发挥了良好的社会效益。随着水资源的日趋紧张,水价的不断攀升,中水回用给企业还来明显的经济效益。中水回用是实现污水资源化的重要途径,对我国长远的国民经济发展具有深远的意义。

参考文献:

[1]李纯,孙艳艳等.国外再生水回用政策及对我国的启示研究 [J]. 环境科学与技术,2010(12).

[2]城市污水再生利用城市杂用水水质,GB/T18920-2002.

[3]《水污染物排放限值》,DB44/26-2001.

[4]张泉.中水回用经济效益分析[J].北方环境,2011.8.

篇10:不同微课类型在高中化学教学中的应用分析论文

不同微课类型在高中化学教学中的应用分析论文

【摘要】高中化学微课分为讲授课多种不同的形式,讲授型、问答型、实验型微课在化学教学中能够起到不同的教学作用。

【关键词】高中化学;微课;能力

随着信息技术的发展,微课被越来越多地用于课堂辅助教学实践之中,课前学生观看微课可以辅助预习,而对于课堂上对概念理解不到位,或化学过程理解不全面的,可以借助于微课进行补充。那么,具体而言对于高中化学课堂有哪几种类型的微课呢?

一、讲授型微课

虽然说学生是教学的主体,但是有些知识和概念还是需要我们教师来讲授的,通过讲授让学生接触概念,并生成自己的思考。从学生学好化学这个目的出发,首先就要求学生有一定的化学知识基础和化学学科思维,并与以此为基础来理解化学原理及化学变化的过程,因此,化学学习就需要兼具抽象思维和具体思维。讲授型微课恰是给学生夯实基础、激活思维的一种微课形式。

例如,“阿伏伽德羅定律常数”这个概念的教学,我们就可以配以讲授型微课,考虑到学生在学习该内容之前学生没有太多的知识基础,刚刚才学习到“物质的量”这一概念,学生对“微观的概念”还不是还了解,如果不进行必要的讲授,学生从较难的“物质的量”出发立刻学习“阿伏加德罗常数”,容易出现更大的困难,在“阿伏伽德罗常数”之前,配以“讲授型微课”首先和学生一起复习巩固“物质的量”概念,然后引入“阿伏加德罗常数”的定义、符号和本质意义,最后用具体化的实例将概念与学生熟悉的情境相联系,提高讲授的有效性,最后配上一定量的练习,让学生在训练中进行思考。

再例如,“盐类的水解”这部分内容的'学习,如果我们配以讲授型微课也可以给学生的课堂学习垫上几个台阶,大大缩减学生学习抽象概念的时间,首先从基本概念出发,然后配上具体的实例,如对“醋酸钠溶液”层次分析,引导学生思维从浅层意识渐渐向深层理解逐步过渡。

当然,我们教师在应用“讲授型”微课时,还涉及到制作的问题,笔者认为当前是信息共享的时代,我们可以从互联网上先搜索优秀教师就某一个概念的精品讲授视频,也可以结合所教班级学生的实际来自己录制,不过所呈现的内容必须与核心概念紧密相联,而且能够让学生能够明确地感受到概念间的线索。

二、问答型微课

学习的过程就是师生对话的过程,但毕竟课堂时间有限,无法实现老师与每一个老师间的对话,为此笔者认为我们可以将对话环节前移,借助于问答型微课来实现师生在课前的“对话”。

例如,“影响化学平衡的因素”这部分内容的教学,对于学生而言有了一定的认知基础,学生刚刚学习了“化学平衡的概念”,初步理解了“逆、等、动、定、变”这几个化学平衡的特点,不过其影响因素不仅仅多而且学起来容易混淆,为了让学生在一开始就有正确的认识,笔者认为可以配以“问答型微课”,通过问、答的形式,引导学生来亲自体验、思考,归纳出化学平衡的影响因素,这样的做法不仅仅可以让学生一开始就接触到正确的知识,形成正确的化学观念,还有助于学生归纳能力的提升,然后课堂上再以此为基础可以促进学生对勒夏特列定律内涵的理解。

除了新授课可以用问答型微课外,这种形式的微课还非常适合于我们在进行复习时使用,接触可以帮助学生有效回顾学习过程中容易混淆的概念,促进概念体系的建立。

三、实验型微课

化学学习离不开“化学实验”,实验是概念形成、理论确立的基础,同时又是化学理论的真实再现,化学实验对于学生学习而言能够更好的丰富学生的探究过程,促进学生思维、素养的有效发展,化学实验不仅仅课堂上要做,笔者认为还应该制作成微课让学生课前、课后都能对化学现象进行观察,对化学现象背后所涉及到的原理进行思考。

例如,“钠与水的反应”这个实验教学,我们老师和学生都有同样的体验,就是操作费时、反应太快,学生对现象的观察、体验度低,这类实验非常适合做成微课,对反应过程进行慢镜头播放,设置一定的问题来指导学生通过实验现象观察,为了学生能够留下更深刻的影响,微课里还可以配上生动形象的讲解引导学会僧针对性的进行观察钠与水反应的现象一一“浮、游、响、嘶、红”,在一系列现象呈现后,要求学生就学生观察到的现象,借助于前面学到的知识来分析出现这一系列现象的原因,在此过程中学生观察能力以及通过实验现象推测钠的反应产物的判断能力于无形中将得到很大的提升。

当然,实验型微课在引导学生观察实验现象、深化概念理解的同时,还给我们教师留足了实验准备的时间,避免了实验危险和对教师环境的污染。

“授之以鱼不如授之以渔”,当前教学应该注重发展学生的知识、能力和情感多个维度的素养发展,为了达成这一目标我们教师应该教授学生从其认知基础出发,培养学生利用已学知识分析化学现象和问题,形成正确的化学意识,形成用化学知识解释生活中化学问题的意识。

【参考文献】

[1]杨茵.微课在化学应用中几问[J].化学教学,2014(12):49-50

[2]张学瑞.如何利用微课提高高中化学课堂的有效性[J].教研前沿.新课程学习,2014(4):57

[3]郑小军,张霞.微课的六点质疑及回应[J].现代远程教育研究,2014(7):39-40

[4]陈广余.微课,让化学教学更具个性化[J].化学教学,2014(5):25-26

[5]钱华.微课在高中化学教学的实践应用与思考[J].化学教与学.课堂教学研究,2014(1 1):52-53.

[6]胡铁生,詹春青.中小学优质“微课”资源开发的区域实践与启示[J].中国教育信息化,2014(10):18.20

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