第一篇：繩索取心鉆進(jìn)中涌水的處理技術(shù)論文

工程概況

我公司在中國地質(zhì)科學(xué)院組織的“云南江城地區(qū)油鉀兼探鉆探工程”招標(biāo)活動(dòng)中一舉中標(biāo)。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)四個(gè)鉆孔，編號(hào)分別為ZK-1、ZK-2、ZK-3和ZK-4,井型為垂直井，全孔取心，要求巖礦心直徑不小于60mm,最小井徑96mm;采取率要求為含鹽 段95%以上，非 含 鹽 段80% ~90%.主要目標(biāo)任務(wù)是：通過取心鉆進(jìn)，獲取“中、新生代”含鹽建造完整的地層序列，建立一個(gè)可供找鉀參照的“標(biāo)桿地層柱”;利用對全套巖心的綜合配套測試分析，獲取成鹽成鉀物質(zhì)基礎(chǔ)和來源等準(zhǔn)確可靠的第一性地質(zhì)、地球化學(xué)信息，提供海相-海陸交互相成鹽盆地成鉀的理論參數(shù)，提煉成鹽聚鉀的地質(zhì)模型；通過獲取鹽下層可能的油氣基礎(chǔ)地質(zhì)資料，為鹽下層可能的油氣勘探部署提供科學(xué)依據(jù)，做到“一孔多用，鉀油兼探”;通過鉆探所揭露地層，進(jìn)一步分析驗(yàn)證構(gòu)造模擬及物探測試結(jié)果。

ZK-2井位于云南省普洱市江城縣寶藏鄉(xiāng)西南約10公 里，該 孔 設(shè) 計(jì) 孔 深1000m,我 們 配 備 了HXY-5型鉆機(jī)，BW250型泥漿泵。為有效保護(hù)鹽層，選用飽和氯化鎂鉆井液體系；168表層套管下到了33m.第一層涌水

使用“95+1金剛石取心鉆頭+89巖心管（帶擴(kuò)孔器）+89繩 索 鉆 具”組 合，鉆 井 液 比 重 為1.10,黏度為28s,鉆進(jìn)到98m時(shí)鉆井液消耗嚴(yán)重，鉆具靜止時(shí)鉆孔涌水，一小時(shí)后返出的全是清水，涌水量達(dá)1.70m3/h,井口壓力為0.20MPa.分析：鉆具旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)鉆井液旋轉(zhuǎn)，離心力對井壁的側(cè)壓力較大，致鉆井液壓力大于地層壓力，造成鉆井液漏失。加大鉆井液比重到1.50時(shí)，可平衡地層壓力，但無法正常鉆進(jìn)：固相在內(nèi)外管間堵塞，泵壓太高；鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢，內(nèi)管上下通行困難。

鉆進(jìn)中由于地層水的侵?jǐn)_，鉆井液時(shí)多時(shí)少，我們就用鈉土、纖維素、護(hù)壁劑等不斷調(diào)漿，補(bǔ)充黏度和比重更大的新漿，致使鉆井液性能不穩(wěn)定，攜粉能力差，孔底有沉沙，而且孔壁很不穩(wěn)定，有掉塊現(xiàn)象，每次打撈內(nèi)管前都需要把鉆具提起20m.鉆進(jìn)到110m后涌水量不再增大，由 此 判 定98~110m段有裂隙。

2.1水泥封固

（1）強(qiáng)行鉆進(jìn)到120m后，用P.042.5水泥封堵：從井口注水 泥漿0.5m3,加3%工業(yè)鹽，替漿0.30m3,替漿壓力3MPa,停泵后壓力瞬間恢復(fù)至零。候凝24小時(shí)后探水泥面在35m,掃到孔底后，涌水1.20m3/h,略有減小。取出的水泥石上部完整、致密，接近底部時(shí)有水槽樣孔洞。分析：井口密封不嚴(yán)、替漿量小、鉆桿和套管內(nèi)余留的水泥漿多，擠進(jìn)裂隙的有效水泥漿太少致下部水竄。

（2）總結(jié)上次注漿的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施二次注漿作業(yè)：水泥 漿1m3,加3%工 業(yè) 鹽，替 漿0.45m3,憋 壓2.5MPa,停泵后壓力瞬間恢復(fù)至零。候凝24小時(shí)后探 水泥面在35m,掃 到孔底 后，涌 水 量 仍 然 是1.20m3/h.分析：泥漿泵能力小，排量小，注漿和替漿時(shí)混漿多。

（3）第三次注漿：先注隔離油塞子（25kg水泥加50kg柴油），作為前置液，再注水泥漿1m3,比重由小到大，最后替水0.60m3,壓力忽高忽低，管內(nèi)余留20m水泥漿。候凝后，水泥面還在35m.掃到孔底后，涌水不減。

2.2頂涌鉆進(jìn)

注漿后涌水都穩(wěn)定在1.20m3/h不再減小，可見下部水層的活動(dòng)能力很強(qiáng)，很難徹底封堵，繼續(xù)注漿已無意義。只有穿過含水層或不能繼續(xù)頂涌鉆進(jìn)時(shí)，再下套管隔離涌水。

由于 含 水 層 太 淺，我 們 把 鉆 井 液 比 重 調(diào) 至1.50,黏度160s,才能把涌水壓制住，但這么高的參數(shù)根本無法繩索取心鉆進(jìn)。

只得把鉆井液性能調(diào)整到正常參數(shù)，鉆進(jìn)中一邊排漿一邊補(bǔ)充新漿。鉆進(jìn)到220m時(shí)，涌水增大到3.60m3/h,井 口 靜 壓0.80MPa.鉆 進(jìn) 到234m時(shí)，孔底巖粉太多，加不上尺，用撈砂筒撈砂強(qiáng)行鉆進(jìn)到241m,而且上部還掉塊，已無法繼續(xù)鉆進(jìn)，決定下管。

分析：①以上多次封堵，雖然在水泥漿量、替漿量、注漿工藝等方面都做了不同的嘗試，但套管內(nèi)水泥面每次都定格在35m左右，說明鉆孔上部（包括地層）密封不嚴(yán)，有漏/涌層，雖能憋壓但保持不住，停泵后地層涌水把水泥漿往回頂，待水泥漿被頂?shù)?5m時(shí)，井內(nèi)液柱壓力與地層壓力平衡，穩(wěn)定在此處靜止、凝固；②涌水層為地下河類，水流活躍，水泥漿不能在裂隙內(nèi)凝固；③地層多處“漏氣”,接近地表有涌水層，致使泥漿雖已加重但液柱壓力很小，不能很好地將涌水壓制。涌水層越接近地面越難實(shí)現(xiàn)平衡鉆進(jìn)。

2.3下管隔水

為了把涌水壓住，便于調(diào)漿擴(kuò)孔，再次從井口注水泥漿0.50m3,替漿1m3,候凝后探孔水泥柱面仍在35m.由于繩索鉆具壁薄而且剛性強(qiáng)，脆性大，難以承受大扭矩，只能逐級(jí)擴(kuò)大孔徑。

首先擴(kuò)到133mm,鉆具組合：133PDC全面鉆頭+89石油鉆桿×38m+89繩索鉆桿+59立軸，分別在距鉆頭9m和18m的89石油鉆桿接頭上焊肋骨條作扶正器。

用重晶石粉、優(yōu)質(zhì)鈉土、纖維素、護(hù)壁劑等把鉆井液調(diào)到黏度70s,比重1.50.循環(huán)暢通后比重降到1.41.鉆進(jìn)一天后涌水達(dá)到1.50m3/h,泥漿基本成清水。

擴(kuò)到241m后，換152牙輪擴(kuò)孔。到230m時(shí)，巖粉多加不上尺，換用114管撈砂到235m,撈不下去：底部有大塊。換152牙輪繼續(xù)擴(kuò)孔到底后，用96鉆頭+89巖心管單管取心：鉆進(jìn)1.80m,只拿出幾塊泥包礫和硬塊。經(jīng)研究：泥包礫屬泥巖，是隔水層，可以下管。再次撈巖粉清孔后用20m長的133管試下順利。

第一根套管上焊6mm×250mm鋼筋4根呈螺旋狀以把套管扶正居中，然后每隔30m焊一組；套管平底不做馬蹄；套管絲扣纏生料帶密封；底部50m套管絲扣點(diǎn)焊，以防倒扣。

套管下深238m,距孔底3m遇阻，經(jīng)活動(dòng)無效。

隨后，注水泥漿3t（約3.2m3），替漿2.4m3,整個(gè)過程泥漿泵無壓力顯示。井口返水約0.20m3/h,憋壓10h打開井口，微冒水，管外微量返水。

分析：水泥漿跑到了218m處的裂隙中和套管外上部的孔隙。

用PDC鉆頭掃水泥，掃到套管底腳時(shí)換95+2金剛石鉆頭繩索鉆進(jìn)。出套管后仍然涌水但涌水量很小0.4m3/h,不影響繩索取心正常鉆進(jìn)。第二層涌水

下管后鉆進(jìn)中又遇到了涌水：252m時(shí)，涌水達(dá)到1.6m3/h,鉆進(jìn)中邊排水邊造漿；285m時(shí)，涌水達(dá)到3m3/h,地層為完整泥巖，沉砂1m.分析：①套管外水泥環(huán)被震松，上下地層裂隙竄通；②下部地層又涌水。289m時(shí)，從井口直接順套管注漿2.5噸，壓力2~4MPa,替漿2.2m3,最高壓力達(dá)到7MPa,后不斷補(bǔ)水憋壓一小時(shí)。然后，從井口往管外注水泥漿0.4m3,壓力達(dá)到3MPa.管外涌水徹底封堵住。

掃孔時(shí)從10多米就開始磕磕絆絆：套管內(nèi)壁掛有水泥漿，230~310m段全是水泥柱，310m以下放空：①310m處有掉塊等架橋；②下部無涌水裂隙，泥漿托住水泥漿；③下部涌水壓力大，托住水泥漿不能下行。

后繩索取心正常鉆進(jìn)時(shí)涌水0.5m3/h,打撈內(nèi)管時(shí)1~1.5m3/h,井口靜壓力0.7MPa.在336m處取出的巖心特別破碎，每回次只能鉆進(jìn)0.5~1.5m就堵心，采取率只有20%,巖性為米粒狀白色砂粒。起鉆后井口涌水3m3/h,1MPa.鉆進(jìn)到358m時(shí)孔底沉砂15m,無法鉆進(jìn)。調(diào)配鉆井液比重達(dá)到1.17,壓住涌水，用96刮刀清理孔底沉砂。

綜合分析：涌水裂隙主要集中在310~330m段，涌水造成坍塌、砂卡，已無法正常鉆進(jìn)，決定注漿封堵：管柱組合：50鉆桿×100m+89繩索鉆桿×238m=338m.先用 比 重 為1.19的 泥 漿 壓 住 涌 水，下 鉆 到338m注水泥漿1.2m3,替漿0.7m3.后往井內(nèi)注泥漿0.12m3才滿，密封井口后頂替0.2m3泥漿，泵壓2MPa,停泵壓力就歸0.用113mmPDC全面鉆頭掃水泥柱。用96復(fù)合片鉆進(jìn)到482m.鉆井液比重1.15~1.19,黏度25s,鉆進(jìn)中涌水1m3/h.鉆桿接頭磨損嚴(yán)重，第一個(gè)復(fù)合片鉆進(jìn)60m,外徑磨損嚴(yán)重，新鉆頭掃孔50多米。每次換鉆頭都要掃孔幾十米，而且，下鉆過程必須分段循環(huán)，一次下多了泵壓高不能建立循環(huán)。

從476m時(shí)取心為泥巖，進(jìn)尺慢，1m/2h,泥漿比重1.18,黏度32s.BW250泵排量小，鉆頭常泥包。鉆到582m時(shí)起鉆，換鉆頭。新鉆頭在部分孔段下不去，到500m開泵困難。下鉆時(shí)井口所返已全是清水，但鉆孔涌水層以下一定深度泥漿稠，鉆桿內(nèi)也是上稀下稠，致使泵壓達(dá)到5MPa仍然不能建立循環(huán)，只得起出幾柱先開泵循環(huán)。鉆進(jìn)到710m,已進(jìn)泥巖134m,分析涌水層已過，且泥巖隔水性好，于是測井、擴(kuò)孔、下管。擴(kuò)孔鉆具組合：100×300mm導(dǎo)向+116金剛石擴(kuò)孔鉆頭+89繩索鉆桿×9m+115扶正器+89繩索鉆桿×9m+115扶正器+89繩索鉆桿。擴(kuò)到710m,接22m108套管試下順利，正式下管。

管串：木引鞋+套管（小馬蹄，防下部鉆進(jìn)起鉆時(shí)鉆具掛套管腳），套管規(guī)格為108×4.5mm,寶鋼DZ40,節(jié) 箍：108×5.5mm,內(nèi)徑由97mm擴(kuò) 大 到98mm,便于95+1金剛石鉆頭和擴(kuò)孔器通行。

套管下到孔底后，管外返水，管內(nèi)靜止。后在孔口憋壓5MPa,不能建立循環(huán)。下95+1繩索組合鉆具，掃除木引鞋，清除孔底沉砂，管外返水，管內(nèi)返水極少，在孔口能建立循環(huán)。下鉆：50鉆桿×45m+89繩索鉆桿，到630m,密封井口，注水泥漿1m3,替漿3.1m3,水泥隨涌水返出井口。隨即起鉆，起鉆過程不斷往套管內(nèi)注漿，鉆具起出后，管內(nèi)仍少量返水，后密封管口。

分析：替漿后應(yīng)憋壓4h再打開井口，效果更好。

處理井口：把168井口管和108技術(shù)套管之間的返水引流出去（不進(jìn)泥漿池），鉆井液在泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽和108套管組合成的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，與涌水隔離，不被破壞。施工效果

憋壓72小時(shí)后再次打開井口，管內(nèi)涌水很少，掃除固井水泥柱后，涌水量沒有增大。下部鉆進(jìn)中全孔替換成飽和氯化鎂鉆井液體系，涌水沒有對鉆井液造成破壞，繩索取心可以正常鉆進(jìn)。平均日進(jìn)尺20m,半月后鉆進(jìn)到1000m,順利終孔。

測井時(shí)發(fā)現(xiàn)套管外的水泥很少，零零散散。說明涌水返回井內(nèi)時(shí)把水泥漿沖散。幾點(diǎn)體會(huì)

5.1鉆孔涌水有兩種情況

一是溶洞承壓水，鉆開的是“湖水”,只順著鉆孔往上涌，在地下沒有徑向流動(dòng)。

二是流動(dòng)承壓水，鉆開的是地下河，不但順鉆孔上涌而且沿裂隙徑向流動(dòng)。這種情況往往很難徹底封堵，即使用大比重泥漿壓住涌水，不開泵循環(huán)，地下河水的徑向流動(dòng)也能把大比重泥漿置換、稀釋，井口很快又會(huì)上返清水。

5.2處理方法

溶洞承壓水：①首先要調(diào)整泥漿性能，用加重泥漿壓住涌水，甚至形成過平衡狀態(tài)把地層壓漏，在泥漿中加入堵漏類材料，循環(huán)幾個(gè)小時(shí)即可堵住；②密封井口直接灌注水泥漿，按水泥5%的量加鹽，盡可能多地往裂隙中灌注；③先用加重泥漿壓住涌水后，把鉆具下到涌水層上，注入前置液，然后灌注水泥漿，也能把涌水封堵。這種情況相對比較容易封堵。

流動(dòng)承壓水：水泥漿封堵后，即使井口不返水，靠近底部的水泥柱也會(huì)被流水沖蝕成孔洞。鉆開水泥柱后，涌水量減小，但鉆進(jìn)過程中，涌水通道很快又被打開，涌水恢復(fù)。析：地下河水把進(jìn)入裂隙的水泥漿稀釋、沖走，使其不能深入裂隙膠結(jié)、封堵，只能在裂隙口即孔壁把裂隙堵塞。這種情況，用套管隔離、導(dǎo)水、封堵最有效。

5.3實(shí)際操作

5.3.1注漿根據(jù)情況可選擇使用高標(biāo)號(hào)水泥、添加劑等，無論使用什么材料，都要在現(xiàn)場做配伍試驗(yàn)，特別是下鉆具注漿，嚴(yán)防把鉆具固結(jié)；注漿方式可選擇從井口、下鉆具密封井口、用加重泥漿壓制涌水后從裂隙上部注漿等方法。水泥漿把涌水永久性封堵的可能性很小，但注漿后往往能減小涌水，可強(qiáng)行鉆進(jìn)一段。

5.3.2下管下管往往也不能把涌水堵住，而是隔離、引流，使其不與鉆井液混合。

下管深度：云南地層很復(fù)雜，分層不明顯，涌水層連續(xù)不斷，往往下管鉆進(jìn)不久又涌，很難不斷地下管隔離。這就需要采取頂涌、造漿、水泥封堵等措施強(qiáng)行盡可能多地鉆進(jìn)；管腳超過涌水層越深越好，至少100m以上，理論上涌水從管外上返的阻力要小于繞到管底再從管內(nèi)上返的阻力，但實(shí)際上管內(nèi)往往還會(huì)有少量返水。例如：ZK-2井最下部的涌水層在430m,孔徑為116,108套管下到710m,管內(nèi)還是有少量涌水。管徑：套管和孔壁環(huán)狀間隙越大越好，確保導(dǎo)水通道暢通、導(dǎo)水阻力最小。

5.3.3固井遇到流動(dòng)的涌水，即使下管也不能保證把涌水封住。下管后一定要固井，水泥漿返到管外超過涌水層后即被稀釋并帶出地面，即使進(jìn)入裂隙也被流水沖走，致使套管底腳也很難徹底密封。遇到這種情況千萬不可從井口往管外壓注水泥，以免把導(dǎo)水通道堵 塞，迫 使 涌 水 返 入 管 內(nèi)。例 如：我 們 施 工ZK-1井時(shí)，涌水層在590~624m和656~657.50m兩處，井徑122mm,井深732m,114mm套管下深680m.由 于114mm套 管 加 裝 了 橡 膠 傘 與168mm井口管密封、配合，套管底腳沒有封固，致使涌水從管內(nèi)返出，后采用多種方法多次封堵均無效，最終無奈棄孔。下管后封孔時(shí)，下鉆具密封井口或直接密封井口注漿。注漿后憋壓至水泥初凝后再打開井口。以防涌水回流把水泥稀釋沖散。

5.4其他

（1）加重鉆井液不適宜于繩索取心鉆進(jìn)。繩索取心工藝鉆孔與鉆具的間隙只有2~3mm,內(nèi)外管間隙只有1.5~2mm,卡簧座與鉆頭的內(nèi)臺(tái)階間隙只有3~5mm;要求使用無固相或低固相鉆井液。鉆井液加重后，固相含量增多，鉆具內(nèi)壁結(jié)垢影響過水，泵壓升高，甚至不能建立循環(huán)；鉆具內(nèi)壁結(jié)垢后內(nèi)管不能順利提拉、下放；上下鉆具和打撈內(nèi)管時(shí)，鉆具相對于井筒、內(nèi)管相對于鉆具如同活塞形成抽吸，裂隙水很快涌出稀釋鉆井液，破壞泥漿性能，導(dǎo)致孔壁坍塌、孔底沉沙增多等情況。

（2）涌水對井內(nèi)鉆井液的影響。并非只有涌水層以上的泥漿被稀釋：理論上停泵后，涌水層以下的泥漿不會(huì)被稀釋，實(shí)際上涌水層以下相當(dāng)長的一段距離泥漿還會(huì)被稀釋。

（3）平衡鉆進(jìn)。涌水距離地表越近越難處理，因?yàn)榧词辜又啬酀{，由于液柱短，有效壓力低，很難實(shí)現(xiàn)平衡鉆進(jìn)。

（4）加強(qiáng)對施工細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)和操控。在水泥的型號(hào)、添加劑的種類、灌注方式和候凝時(shí)間等方面都要合理安排，而且每次注漿都要在現(xiàn)場用實(shí)際材料做配伍試驗(yàn)。

總之，鉆孔涌水情況很復(fù)雜，實(shí)際施工中要結(jié)合具體情況，采取相應(yīng)的施工工藝，精心組織，認(rèn)真執(zhí)行，把鉆探這個(gè) “粗活”做細(xì)，就能取得良好效果。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：電廠水處理中的反滲透技術(shù)

電廠水處理中的反滲透技術(shù)

摘要：反滲透指的主要是利用膜分離技術(shù)對水加以處理，其具備脫鹽率較高、適用性強(qiáng)以及環(huán)保等特點(diǎn)，已經(jīng)在很多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，而反滲透技術(shù)應(yīng)用的核心在于反滲透膜，它是由一種高分子材料所制作而成的，具備選擇性的半透性薄膜。能夠?qū)崿F(xiàn)在外加壓力的作用之下，讓溶液當(dāng)中的水分跟一些組分形成選擇性透過的現(xiàn)象，繼而實(shí)現(xiàn)純化、分離以及濃縮的目的。反滲透技術(shù)在電廠的水處理方面的應(yīng)用能夠得到較好的效果，實(shí)現(xiàn)了對水資源的節(jié)約和對環(huán)境的保護(hù)。本文首先對反滲透膜技術(shù)的原理以及特征進(jìn)行了陳述，繼而分析了在電廠水處理當(dāng)中對反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，最后探討了反滲透技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：電廠 水處理 反滲透技術(shù) 應(yīng)用

1、反滲透的原理

反滲透就是利用足夠的壓力讓溶液當(dāng)中的溶劑通過反滲透膜，繼而分離出來，方向跟滲透的方向是相反的，應(yīng)該利用比滲透壓大的反滲透法實(shí)施分離、提純以及濃縮溶液。因?yàn)榉礉B透膜上的孔徑特別小，所以對其加以應(yīng)用能夠很好的將水里的溶解鹽和膠體、細(xì)菌、病毒以及一些有機(jī)物等加以去除。反滲透膜最為主要的分離對象是溶液當(dāng)中的離子，不需要應(yīng)用任何的化學(xué)物質(zhì)就能夠?qū)崿F(xiàn)對水中鹽分有效的脫除，除鹽率基本可以達(dá)到百分之九十八以上。

2、反滲透技術(shù)的特征

反滲透技術(shù)是應(yīng)用反滲透的原理實(shí)現(xiàn)了對溶液的凈化以及濃縮，它所具備的分離特性巨鼎了它所具備的特征有以下幾個(gè)方面：①反滲透技術(shù)所呈現(xiàn)的自動(dòng)化程度較高，它產(chǎn)生的能耗在各種出來方法中較低，主要的原因在于水處理過程所應(yīng)用的推動(dòng)力是水的壓力。在常溫且不出現(xiàn)相變的情況之下，就能夠是喜愛呢對溶劑跟溶質(zhì)之間的分離，有效成分的損失量極小，非常合適應(yīng)用在對熱敏物質(zhì)加以分離和濃縮的工作當(dāng)中。而且跟有相變化分離法比較所形成的能耗比較低。②無需采取再生措施，因?yàn)槠涮幚磉^程屬于物理反應(yīng)，不會(huì)應(yīng)用到化學(xué)物質(zhì)，產(chǎn)品不會(huì)受到污染。③反滲透膜所具備的性質(zhì)及其穩(wěn)定，在應(yīng)用過程當(dāng)中不會(huì)出現(xiàn)相態(tài)達(dá)的變化，是在常溫條件下進(jìn)行的，而且雜質(zhì)的去除率非常高。④反滲透設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對多種原水的適用，設(shè)備整體構(gòu)造較為簡單，而且操作起來也比較方便，適應(yīng)性極強(qiáng)，處理規(guī)模具有一定彈性，并且不管是連續(xù)作業(yè)還是間歇作業(yè)都可以。⑤能夠?qū)崿F(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。反滲透系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的費(fèi)用很低，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在短時(shí)間之內(nèi)回收投資。

3、電廠水處理當(dāng)中對反滲透技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用 3.1循環(huán)冷卻排污水的回收以及利用

火電廠中使用的循環(huán)冷卻水占據(jù)電廠總體耗水量的百分之七十左右，所以對其加以回收和利用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠?qū)崿F(xiàn)對有限水資源的節(jié)約。近些年來，國家對于環(huán)保方面的要求在逐漸升高，對于廢水排放的相關(guān)指標(biāo)設(shè)置也越來越嚴(yán)格，這就致使電廠在對廢水加以處理的過程中所產(chǎn)生的成本大幅度提升。而反滲透技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對廢水的再利用，結(jié)合電廠各種設(shè)備實(shí)際的運(yùn)行狀況，利用反滲透技術(shù)進(jìn)行處理，得到的水能夠應(yīng)用在循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水當(dāng)中，同時(shí)具備安全可靠的特性。在利用了反滲透技術(shù)之后，循環(huán)水所呈現(xiàn)的水質(zhì)實(shí)現(xiàn)了明顯的好轉(zhuǎn)，渾濁度大幅下降，而且補(bǔ)水量也得到了明顯的降低。不過現(xiàn)在對反滲透技術(shù)對水加以處理會(huì)產(chǎn)生較大的成本，資金投入明顯大于從自然水體中取水而凈化的方法，不過因?yàn)樗軌蛲瑫r(shí)對廢水加以處理，是環(huán)境成本的投入得以下降，對水資源也形成了一定的節(jié)約，所以其綜合成本的呈現(xiàn)是比較明顯的，達(dá)成了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境效益的高度統(tǒng)一。3.2鍋爐酸洗的廢液處理

筆者利用對電廠內(nèi)過濾酸洗廢液實(shí)施的處理加以模擬實(shí)驗(yàn)的研究，利用反滲透技術(shù)以及循環(huán)的模式對低壓復(fù)合膜、醋酸纖維素膜以及海水膜三種反滲透膜所能達(dá)到了處理效果加以具體的比較和分析，繼而得到了以下結(jié)論：這三種反滲透膜中表現(xiàn)效果最好的是海水膜，所以說最為適合對鍋爐的酸洗廢液加以反滲透處理的是海水膜，應(yīng)用的處理方式是循環(huán)的方式。經(jīng)過對反滲透技術(shù)應(yīng)用在電廠的鍋爐酸洗廢液加以處理上，能夠達(dá)到非常好的效果，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。對鍋爐中檸檬酸的酸洗廢液加以處理的最好的方式為：就愛過你酸洗廢液先加以反滲透濃縮的處理之后，能夠達(dá)到排放或者是回收利用它的濃縮液，經(jīng)過除鐵之后噴霧干燥，繼而實(shí)現(xiàn)檸檬酸鈉鹽的回收。該處理工藝的應(yīng)用可以很好的將鍋爐中酸洗廢液對環(huán)境造成污染的情況加以解決，同時(shí)具備非常良好的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。3.3廢水的綜合處理

對電廠的廢水加以綜合處理時(shí)一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，主要包含廢水的回收以及處理兩個(gè)重要的部分，而反滲透技術(shù)則是應(yīng)用在了對廢水加以處理的過程當(dāng)中，對所回收的生活污水、凝結(jié)水、酸堿廢水以及場地沖洗用水等，它們的混合水基本上是呈現(xiàn)酸性，繼而通過弱酸處理之后就能夠?qū)崿F(xiàn)對其加以反滲透的處理，而經(jīng)過此項(xiàng)處理之后的水源能夠?qū)崿F(xiàn)直接的應(yīng)用。繼而實(shí)現(xiàn)了電廠內(nèi)部廢水的零排放，這個(gè)方法的應(yīng)用不僅降低了電場的用水需求，對電廠水資源的循環(huán)往復(fù)利用極為有利，繼而使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。

4、反滲透技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng) 4.1裝置選擇

在對反滲透膜的原件加以選擇的時(shí)候，應(yīng)該考慮到進(jìn)水水質(zhì)所呈現(xiàn)的特點(diǎn)，在將其應(yīng)用在廢水的處理工作當(dāng)中的時(shí)候，因該利用抗污染膜，亦或是利用一些其它的處理污染措施。設(shè)計(jì)的水溫對于產(chǎn)水量所形成的影響是比較大的，所配置的膜元件水量要確保在所設(shè)計(jì)的最低水溫環(huán)境中運(yùn)行的時(shí)候，產(chǎn)水量能夠達(dá)到所設(shè)計(jì)的數(shù)量。對常規(guī)的反滲透水加以處理的裝置在設(shè)計(jì)使用的時(shí)候，反滲透本體的初始運(yùn)行所具備的最大進(jìn)水壓應(yīng)該比1.5兆帕小。而在對海水淡化的反滲透裝置加以設(shè)計(jì)應(yīng)用的時(shí)候，反滲透本體的初始運(yùn)行所呈現(xiàn)的最大進(jìn)水壓要比6.9兆帕小。對過濾器濾芯所設(shè)計(jì)的過濾速度不應(yīng)該太大，如果能夠長期處在正常運(yùn)行的情況之下，對濾芯加以更換的周期應(yīng)該不高于三個(gè)月。4.2反滲透裝置在運(yùn)行過程中的性能參數(shù)

度常規(guī)的反滲透問題加以分析，反滲透裝置處在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)所呈現(xiàn)的運(yùn)行參數(shù)（脫鹽率以及回收率等）應(yīng)該符合合同中的要求，通常情況之下在第一年所呈現(xiàn)的脫鹽率應(yīng)該大于百分之九十八，而回收率要大于百分之七十五。而產(chǎn)水量應(yīng)該符合一定水溫條件之下的國家標(biāo)準(zhǔn)，并且閥門開關(guān)要較為靈活。結(jié)束語：

總而言之，電力行業(yè)是為人們?nèi)粘Ｉ钐峁﹥?yōu)質(zhì)電能的基礎(chǔ)性行業(yè)，對人們生活水平的提升以及國民經(jīng)濟(jì)的增長都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。而反滲透技術(shù)在電廠水處理工作當(dāng)中的應(yīng)用形成了很好的效果，即減少了環(huán)境污染的出現(xiàn)，還實(shí)現(xiàn)了對水資源的節(jié)約。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對國外的一些先進(jìn)技術(shù)和理念加以借鑒，與我國電廠水處理的實(shí)際狀況加以充分的結(jié)合，繼而實(shí)現(xiàn)反滲透技術(shù)所應(yīng)用材料成本的降低，繼而實(shí)現(xiàn)反滲透技術(shù)在我們國家電廠當(dāng)中的普遍應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)貢獻(xiàn)出自己應(yīng)有的力量。參考文獻(xiàn)：

[1]牛如清，齊曉輝.電廠水處理中反滲透技術(shù)的研究、應(yīng)用與維護(hù)[J].化學(xué)工程與裝備，2017，(02)：235-236+248.[2]張耀江.反滲透技術(shù)在電廠水處理的應(yīng)用探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，(09)：51-52.[3]李棟.反滲透技術(shù)在電廠水處理中的試驗(yàn)研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2010.

第三篇：反滲透水處理技術(shù)在電廠中應(yīng)用

反滲透水處理技術(shù)在電廠中應(yīng)用研究探討

關(guān)鍵詞：反滲透，化學(xué)清洗，雙層濾料過濾器

反滲透(RO)作為一種簡易、實(shí)用的水處理方式在電廠應(yīng)用中已由全套進(jìn)口逐步發(fā)展到國產(chǎn)化，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行也從原來的照抄照搬到國內(nèi)獨(dú)立完成。可以說在國內(nèi)的電站水處理行業(yè)，對RO的應(yīng)用已積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。但是我國電力行業(yè)還沒有一套完整的關(guān)于RO設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行的規(guī)程。RO用戶雖然眾多，但管理上不統(tǒng)一，并且在設(shè)備及技術(shù)上受制于外國膜制造公司。為從根本上扭轉(zhuǎn)這一局面，以國內(nèi)RO應(yīng)用情況為依據(jù)，完善出一套適合我國國情的RO設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行方案是當(dāng)務(wù)之急。

筆者調(diào)研了國內(nèi)RO用戶的應(yīng)用狀況，結(jié)合應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，通過對比分析，就系統(tǒng)中幾個(gè)環(huán)節(jié)提出自己的看法與認(rèn)識(shí)。RO水處理方式是通過給水加壓使水分子通過膜元件，把溶解鹽類的水化離子或大分子阻留在濃水側(cè)。因水質(zhì)濃縮，為防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等難溶物質(zhì)結(jié)垢要有加酸系統(tǒng)和阻垢劑加藥系統(tǒng)；為保證RO入水不損壞膜元件，前面有預(yù)處理；后面可加離子交換(IEX)以進(jìn)一步提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。RO單元應(yīng)包括:保安過濾器、高壓泵、RO膜組件、化學(xué)清洗系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、檢測儀表及連接管線、輔助安全系統(tǒng)等設(shè)備。其典型系統(tǒng)見圖1。

實(shí)際應(yīng)用中，電站RO脫鹽系統(tǒng)回收率大都為75%；常見的兩段系統(tǒng)，前后段膜元件比例約為2：1，三段系統(tǒng)則前后段膜元件比例約為3：2，RO單元差別不大。其他方面因原水條件、出力、出水水質(zhì)等要求不同會(huì)有較大差別，因此RO的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行不可千篇一律，其各個(gè)環(huán)節(jié)值得探討研究。1 預(yù)處理部分的幾點(diǎn)建議

盡管在RO入口前有保安過濾器(又稱精密過濾器或5μ過濾器)以保證膜元件不被劃傷或污堵，但前面的預(yù)處理系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)與平穩(wěn)運(yùn)行對RO至關(guān)重要。國內(nèi)電廠RO應(yīng)用事故中70%以上與預(yù)處理有關(guān)。通過調(diào)研提出以下建議。

1)對于地表水源的RO脫鹽系統(tǒng)，兩層濾料過濾器(一般為無煙煤和石英砂)值得推廣。華東地區(qū)五個(gè)RO用戶均采用此設(shè)備，華北有RO水處理系統(tǒng)的電廠雙層濾料過濾器的用戶也不少。兩層濾料過濾器截污能力大，運(yùn)行周期長，運(yùn)行中水頭損失增長較慢，實(shí)踐中應(yīng)用效果良好，保證了RO入口水符合要求。

2)預(yù)處理中加藥的選擇:預(yù)處理中加入各種混凝劑，可以除去水中懸浮物，膠體等雜質(zhì)。但如果不根據(jù)水源實(shí)情，一味地添加，不僅改善不了水質(zhì)，相反會(huì)因藥劑本身或藥劑中所含雜質(zhì)，而使水中帶入對RO膜元件有害的物質(zhì)。國內(nèi)電廠RO事故中以此為因的不乏其例。輕則減短膜元件壽命，重則使部分膜元件報(bào)廢。同時(shí)藥劑之間的兼容性也不容忽視。如:使用六偏或聚丙烯酸為阻垢劑時(shí)，則混凝過程中不應(yīng)使用陽離子型聚電解質(zhì)作助凝劑。

3)活性炭過濾器的作用:活性炭可以除去水中有機(jī)物、余氯等有害于膜元件的雜質(zhì)。對于CA膜，因其耐氯性強(qiáng)，抗有機(jī)污染性差，為防止微生物應(yīng)在前處理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭過濾，國內(nèi)許多RO用戶，如:楊樹浦電廠、寶鋼電廠、鄭熱五期等均如此。

上海石洞口電廠雖為CA膜，但預(yù)處理中加有活性炭過濾。結(jié)果為保證RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；對于TFC膜，怕CL2，而耐有機(jī)污染能力稍強(qiáng)，常加活性炭過濾以使RO入口水余氯為零。因此維護(hù)活性炭過濾器的正常運(yùn)行十分關(guān)鍵。如某電廠RO系統(tǒng)由于活性炭運(yùn)行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且實(shí)測中沒有活性炭過濾已能保證RO入口水質(zhì)，使得活性炭過濾不僅形同虛設(shè)，反而成為事故的潛在隱患。另外，對于活性炭濾料的選擇應(yīng)注重實(shí)用效果，有些RO用戶由于活性炭過濾器濾料的因素而出現(xiàn)運(yùn)行事故應(yīng)引以為誡。

4)保安過濾器運(yùn)行良好的重要性:保安過濾器主要目的是為了保證RO進(jìn)水不損壞膜組件，按運(yùn)行方式可分為反洗型和不可反洗型。不可反洗型濾元為一次性，運(yùn)行費(fèi)用高，但效果好。國內(nèi)電廠中后期投產(chǎn)的鄭熱六期、石洞口二廠、外高橋電廠、北京三熱及衡水電廠的RO系統(tǒng)中均采用此種保安過濾器。尤其是石洞口二廠應(yīng)用國內(nèi)濾元，費(fèi)用低而且運(yùn)行良好，值得推廣。而國內(nèi)早期投產(chǎn)的電廠，保安過濾器多為可反洗型，操作上復(fù)雜些。例如寶鋼電廠由于預(yù)處理欠佳，須每天反洗一次，而且還定期超聲波清洗，石洞口電廠每周反洗一次，運(yùn)行較好。但是，對于復(fù)合膜，不允許含余氯。保安過濾器則成為系統(tǒng)中細(xì)菌滋生及污物沉積的主要隱患。因此，濾元使用時(shí)間不宜過長，并且可以選擇較高的濾速，建議采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)濾元過濾面積，以便減少更換周期。這樣，每次更換濾元的數(shù)量少，同時(shí)降低投資，防止了細(xì)菌滋生等隱患。2 RO附屬系統(tǒng)的再討論 2.1 RO系統(tǒng)加酸量

RO系統(tǒng)加酸調(diào)節(jié)入口水PH值，其劑量不僅要保證防止CaCO3垢，還要考慮膜元件的最佳運(yùn)行PH值。對于CA膜其最佳運(yùn)行PH值在5.5左右，對于TFC膜則在6～7左右(不同公司的膜的最佳運(yùn)行PH值范圍有所差別)。對于RO用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，如上海石洞口二廠(采用聚酰氨復(fù)合膜)RO入口PH值為5.7，運(yùn)行情況較好。但是PH值如果調(diào)得過低，不僅浪費(fèi)酸，而且對膜性能的發(fā)揮不利。

為了保證RO系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，根據(jù)用戶水質(zhì)特點(diǎn)及設(shè)備情況，甚至可以不加酸。如衡水電廠采用少加酸、不加阻垢劑的方式，不但降解了過去的污染，而且目前運(yùn)行穩(wěn)定，帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。2.2 阻垢劑的必要性

加阻垢劑如六偏磷酸鈉，旨在防止CaCO3等物質(zhì)結(jié)垢。如果水質(zhì)良好，完全可以不加阻垢劑。RO水處理系統(tǒng)的大部分用戶在實(shí)際運(yùn)行中都沒有加，但卻都有此加藥系統(tǒng)。這不能否認(rèn)在一定程度上造成資金占用，因此在RO設(shè)計(jì)中對于確實(shí)水質(zhì)良好，可以大膽地不上阻垢劑加藥系統(tǒng)。2.3 關(guān)于沖洗系統(tǒng)

國外資料報(bào)導(dǎo)，500×10-6以下含鹽量的水質(zhì)可以用原水沖洗，即低壓沖洗而不再另加沖洗設(shè)備，如果水質(zhì)含鹽量較高則必須用RO出水沖洗，需專門配置RO沖洗系統(tǒng)。實(shí)際上，許多電廠全套引進(jìn)國外設(shè)備，有沖洗系統(tǒng)且為程序控制，即RO停運(yùn)后自動(dòng)由淡水箱送水入RO入口沖洗一段時(shí)間。這些電廠多數(shù)并沒有投運(yùn)此系統(tǒng)。如軍糧城電廠原設(shè)計(jì)有，但投產(chǎn)以來沒有用淡水沖洗，情況良好。筆者認(rèn)為在RO設(shè)計(jì)時(shí)，如果水源水質(zhì)良好(含鹽量低)，應(yīng)省去額外的沖洗系統(tǒng)。低壓沖洗即可滿足RO膜元件的要求。2.4 關(guān)于化學(xué)清洗

如果RO運(yùn)行正常，每年只須化學(xué)清洗一兩次。華東地區(qū)五個(gè)RO用戶(除寶鋼外)均選擇臨時(shí)接管的清洗辦法。其它地區(qū)應(yīng)用固定清洗系統(tǒng)的用戶也很少。從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性來看

第四篇：金剛石繩索取芯鉆進(jìn)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

金剛石繩索取芯鉆進(jìn)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

金鋼石繩索取芯鉆進(jìn)具有鉆進(jìn)效率高、巖（礦）芯采取質(zhì)量好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、單位進(jìn)尺成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，在煤田地質(zhì)勘探中得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。我隊(duì)于八十年代中期曾引進(jìn)金剛石繩索取芯鉆進(jìn)工藝。分別在多個(gè)礦區(qū)共施工鉆孔26個(gè)，完成鉆探工作量11000余米。與同期同一礦區(qū)采用普通工法施工的68個(gè)鉆孔相比較，普工法鉆進(jìn)鉆月效率由的217米/月提高到288米/月。巖（礦）芯采取率由83%提高到97%。特、甲級(jí)孔率由45%提高到82%。體現(xiàn)出了顯著的技術(shù)先進(jìn)性和質(zhì)量可靠性。近年來，隨著地勘基金項(xiàng)目和地方煤炭資源勘察工作的需要，地質(zhì)鉆探工作量正日益增多。為獲取較好的地質(zhì)效果和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)效益。我隊(duì)在原有鉆探工作的基礎(chǔ)上，著重發(fā)展了以金鋼石繩索取芯鉆進(jìn)工藝為主的施工技術(shù)研究和施工隊(duì)伍建設(shè)。

煤田地質(zhì)勘探主要施工地層為沉積巖層。巖性復(fù)雜多變，尤其在進(jìn)入煤系地層后，水敏性地層及松軟破碎巖層多，且軟硬互層頻繁，給金剛石繩索取芯鉆進(jìn)帶來許多不利影響。因此，在金剛石繩索取芯鉆進(jìn)中，認(rèn)真進(jìn)行鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效選擇鉆井液類型和配方，合理采用鉆進(jìn)參數(shù)和操作規(guī)程，是保證金剛石繩索取芯鉆進(jìn)在煤田地質(zhì)勘探中順利進(jìn)行的一項(xiàng)極為重要的工作。

一、鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)地層剖面和深度不同，設(shè)計(jì)合理的鉆孔結(jié)構(gòu)，是實(shí)施金剛石繩索取芯鉆進(jìn)的基本條件之一。

在鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如開孔地層為堅(jiān)硬致密的較完整巖層，通常只需設(shè)計(jì)下入一層技術(shù)套管，套管長度視地層變化確定。如開孔地層為表土層或風(fēng)化破碎層，尤其當(dāng)深度為大于600米以上的中、深鉆孔時(shí)，由于施工周期長，地層穩(wěn)定性差，除下入技術(shù)套管外，還需設(shè)計(jì)下入2~3層護(hù)壁套管，以滿足鉆孔施工的需要。

技術(shù)套管是鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)不可或缺的重要內(nèi)容，而套管管徑的選擇與繩索取芯鉆進(jìn)也有著密切的關(guān)聯(lián)。一般宜選擇較正常鉆進(jìn)鉆具大一級(jí)口徑的套管做為技術(shù)套管。下入技術(shù)套管的目的，除為保持孔壁穩(wěn)定，防止井孔坍塌掉塊外，同時(shí)還起著如下作用：

1、有效排除巖粉。通過技術(shù)套管來改善鉆孔孔徑的尺寸要素，保持鉆井液上返速度，使其在整個(gè)流程中大體不變。

2、減小鉆桿與孔壁間的間隙，提高鉆具的對中性和穩(wěn)定性，預(yù)防鉆孔彎曲和鉆具折斷。對千米以上的超深鉆孔，為防止鉆孔深部遇到復(fù)雜地層。一般還可設(shè)計(jì)在鉆孔上部采用大一級(jí)口徑鉆具鉆進(jìn)。當(dāng)遇到復(fù)雜層后，則將大一級(jí)口徑鉆具留在孔內(nèi)作為套管使用，再改用小一級(jí)口徑鉆具鉆進(jìn)至終孔。

技術(shù)套管宜采用左旋螺紋連接。連接后要求保持套管內(nèi)平。以避免上、下鉆具時(shí)碰撞鉆頭。套管應(yīng)下在完整堅(jiān)硬的巖盤上。如設(shè)計(jì)有多層護(hù)壁套管，則需在各層套管間采取有效的密封固定措施，以防止雜物掉入套管間隙內(nèi)。

二、鉆井液的選擇

鉆井液是繩索取芯鉆進(jìn)工藝的核心。尤其在煤田地質(zhì)勘探中，它需要解決兩個(gè)問題。一是如何安全通過遇水敏性地層。二是繩鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)—內(nèi)外環(huán)狀間隙很小而引起的一系列孔內(nèi)問題。這兩個(gè)問題相互影響，造成了比其它鉆進(jìn)方法更為復(fù)雜的“復(fù)雜地層鉆進(jìn)”。因此，對其性能要求較普通鉆井液更高。繩索取芯鉆井液要求具備以下功能：

1、固相含量低，能防止鉆桿內(nèi)結(jié)泥皮而影響內(nèi)管總成的投放與打撈。

2、有較好的潤滑性能，能減小回轉(zhuǎn)鉆柱的阻力。

3、有良好的流變性，能提高鉆速，有效排除巖粉。

4、有低的失水量，形成的泥皮薄而堅(jiān)韌，能有效抑制水敏地層吸水膨脹。我們目前施工所在礦區(qū)，地表出露多為灰?guī)r，并且需穿過王藩里，下老山兩段含煤地層，鉆孔深度大（一般為900米~1200米），見煤層數(shù)多，巖層軟硬互層頻繁。因此，在鉆井液的選型上，除需滿足繩鉆本身所固有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，尤其需要具有良好的護(hù)壁和抗水敏性能。在以往工作的基礎(chǔ)上，我們經(jīng)過對各種鉆井液配方的反復(fù)試驗(yàn)和技術(shù)比對。最終選型了一種以NV-1型人工鈉土為基料，以PHP、CMC和KHM為添加劑的低固相鉆井液配方。該配方鉆井液性能參數(shù)為：比重：1.05~1.08、粘度：20~25秒、失水量：8~10毫升/30分、泥皮厚度：小于0.5毫米、PH值：8.0~9.0。較好的滿足了該礦區(qū)繩索取芯鉆進(jìn)需要。

三、提高煤芯采取率措施

繩索取芯鉆具結(jié)構(gòu)中，其內(nèi)管總成本身設(shè)計(jì)有單動(dòng)、巖芯堵塞報(bào)警，內(nèi)管扶正等裝置，并且內(nèi)管底部還裝有卡簧和卡簧座。因此，對保證巖（礦）芯采取率提供了有效的技術(shù)保證。但在實(shí)際使用中，如操作不當(dāng)或參數(shù)不合理，仍會(huì)對巖（礦）芯的采取帶來一定影響。煤層鉆進(jìn)中尤其如此。為確保煤芯采取率和采取質(zhì)量。我們采取了以下措施：

1、薄煤層鉆進(jìn)

要求在一個(gè)回次內(nèi)將煤層及頂、底板全部穿透，穿過煤層后，在底板中鉆進(jìn)0.1~0.2米應(yīng)即時(shí)打撈內(nèi)管。防止打薄煤層和鉆進(jìn)時(shí)間過長對煤芯結(jié)構(gòu)造成了破壞。

2、厚煤層鉆進(jìn)

a、進(jìn)入煤層頂板后，及時(shí)調(diào)整鉆井液性能，主要將粘度提高到25秒以上，便其能有效排除巖粉，保持孔底清潔。

b、頂板巖芯必須采取干凈。如發(fā)現(xiàn)有脫落巖芯，必須將其處理干凈后方可進(jìn)行煤層鉆進(jìn)。

c、煤層鉆進(jìn)回次進(jìn)尺控制在1.5米左右，并且保持鉆進(jìn)參數(shù)始終均勻一致，不可隨意提動(dòng)鉆具。

d、認(rèn)真檢查卡簧自由內(nèi)徑與鉆頭內(nèi)徑是否匹配，切忌不可在使用舊鉆頭時(shí)換用新卡簧。在粉煤層中鉆進(jìn)，可采用底噴式、側(cè)噴式以及內(nèi)管超前式或內(nèi)管壓入式鉆頭鉆進(jìn)。

四、“打滑”地層及軟硬互層中鉆進(jìn)措施

對于壓入硬度大于450kg/mm2，抗壓強(qiáng)度大于1500 kg/cm2,研磨性小于15mg，巖石顆粒為細(xì)粒的花崗巖，隱晶石英巖等堅(jiān)硬巖石。在繩索取芯鉆進(jìn)中，機(jī)械鉆速和回次進(jìn)尺都很低，俗稱“打滑地層”。在該類巖層中鉆進(jìn)應(yīng)采取如下措施以提高鉆效：

1、優(yōu)先選用熱壓或孕鋃式劇齒形、齒輪形或階梯狀金剛石鉆頭，以減少底唇面積，有利于創(chuàng)造體積破碎巖石的條件。

2、金剛石胎體濃度不宜過高，一般以不超過75%為宜。胎體硬度選擇為HRC25~30，并選用優(yōu)質(zhì)級(jí)的天然孕鋃料或高強(qiáng)度的人造孕鋃料。有利于金剛石顆粒的出露。

3、調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。增大鉆壓并適度降低轉(zhuǎn)速和泵量，借助孔底巖粉加速胎體磨損。軟硬互層中鉆進(jìn)，如操做不當(dāng)，極易造成鉆孔偏斜或鉆具折斷。因此，必須認(rèn)真做好以下幾點(diǎn)工作：

1、合理選擇鉆進(jìn)參數(shù)是軟硬互層中鉆進(jìn)的關(guān)鍵。一般要適度降低鉆進(jìn)壓力。宜采用2/3左右額定鉆壓進(jìn)行鉆進(jìn)。

2、選用熱壓式圓弧形或平底形金剛石鉆頭。鉆頭胎體硬度一般大于HRC40。以防止胎體崩落。延長鉆頭使用壽命。

3、在巖層產(chǎn)狀陡峭的軟硬互層中鉆進(jìn)，還可通過增加保徑擴(kuò)孔器數(shù)量，以提高鉆具穩(wěn)定性。防止鉆孔偏斜。

第五篇：生物強(qiáng)化技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展

生物強(qiáng)化技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展

趙彥琳 2120100554

Research Progress of the Biological Enhancement

Technology in Wastewater Treatment

摘要

介紹了生物強(qiáng)化技術(shù)的主要方式，通過闡述國內(nèi)外廢水生物處理過程中生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用，說明了生物強(qiáng)化技術(shù)的研究進(jìn)展，并提出了生物強(qiáng)化技術(shù)的展望。

關(guān)鍵字：生物強(qiáng)化；應(yīng)用；進(jìn)展

Abstract

Abstract: The main way of the biological enhancement technology is introduced.Through elaborating the application of the technology in wastewater biological treatment at home and abroad, the research progress of the biological enhancement technology are explained, and putting forward the technology’s outlooks.Keywords: biological enhancement technology;application;progress

前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們越來越多的關(guān)注生物強(qiáng)化技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用，生物強(qiáng)化技術(shù)（生物增強(qiáng)技術(shù)）是為了提高廢水處理系統(tǒng)的處理能力而向該系統(tǒng)中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種[1]，以去除某一種或某一類有害物質(zhì)的方法。Britt 等［2］研究發(fā)現(xiàn)用生物強(qiáng)化技術(shù)可使有機(jī)物去除率比單純普通活性污泥法提高 20%，污泥產(chǎn)量降低 34%并控制了臭氣的發(fā)生，減輕了二次污染物。目前，提高廢水生物處理的生物強(qiáng)化功能，成為當(dāng)前廢水生物處理技術(shù)研究中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。生物強(qiáng)化技術(shù)的主要方式

生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用方式主要包括直接投加特效降解微生物或共代謝基質(zhì)類物質(zhì)、生物強(qiáng)化制劑和固定化生物強(qiáng)化技術(shù)3種。

1.1直接投加特效降解微生物或共代謝基質(zhì)類物質(zhì)

直接投加特效降解微生物是生物強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用最為普遍的方式之一，這種特效微生物經(jīng)過篩選、培養(yǎng)、馴化之后，投入到廢水中，以目標(biāo)污染物為唯一碳源和能源，廢水中的微生物可以附著在載體上，形成高效生物膜或以游離的狀態(tài)存在。

投加生物共代謝基質(zhì)及輔助營養(yǎng)物質(zhì)主要是為了去除一些難降解的有機(jī)物，對于一些難降解的有機(jī)物，微生物并不以其為碳源，而以甲烷、丙烷、甲苯、酚、氨和二氯苯氧基乙酸等為原始底物，微生物降解這類底物之后，產(chǎn)生的氧化酶改變了目標(biāo)污染物的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到降解目標(biāo)污染物的目的。這個(gè)過程被稱為生物共代謝作用。

1.2引入生物強(qiáng)化制劑

生物強(qiáng)化制劑是將從自然界中篩選出來的、有特定降解功能的細(xì)菌制成菌液制劑或?qū)⑵涓街邴滬熒现瞥筛煞壑苿糜谔幚沓鞘形鬯Ｉ飶?qiáng)化制劑

具有很多優(yōu)點(diǎn)：第一，它能縮短 微生物培養(yǎng)馴化的時(shí)間，迅速提高生物處理系統(tǒng)中微生物的濃度，從而提高工作效率；第二，使用安全，操作簡單方便，可以實(shí)時(shí)地處理污染，從而節(jié)省能源。城市廢水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有機(jī)物，為生物強(qiáng)化微生物提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。用特效生物強(qiáng)化制劑處理城市廢水，可以顯著提高有機(jī)物的去除率，以及減少固體物質(zhì)的產(chǎn)生、增強(qiáng)硝化作用，提高污水脫氮脫磷效果。

1.3固定化生物強(qiáng)化技術(shù)

直接投菌法雖然簡單易行，但是所投加的特效微生物容易流失，或易被其他微生物吞噬。固定化技術(shù)是將單一或混合的優(yōu)勢菌株固定封閉在特定的載體上，例如將特定的微生物封閉在高分子網(wǎng)絡(luò)載體內(nèi)，使菌體脫落少、活性高，從而提高優(yōu)勢微生物濃度，增加了其在生物處理器中的存留時(shí)間。國內(nèi)外污水處理生物強(qiáng)化工藝的應(yīng)用

有學(xué)者認(rèn)為它產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代中期[3]，到90年代國外已有較多的文獻(xiàn)報(bào)道。與之相比國內(nèi)的研究起步較晚，直到90年代后期才有中文文獻(xiàn) 對國外的研究進(jìn)行總結(jié)[4]。近十幾年來，該技術(shù)在環(huán)境治理及廢水生物處理系統(tǒng)中以其較快較明顯的處理效果受到研究者越來越多的關(guān)注，本文只對其在廢水處理系統(tǒng)中的研究情況進(jìn)行總結(jié)，總體來說該技術(shù)可起到高效去除目標(biāo)污染物[5~6]，加速系統(tǒng)啟動(dòng)[7~8]，提高系統(tǒng)抗水力及有機(jī)荷的能力[9~10]，增強(qiáng)系統(tǒng)菌群結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性[11~13]等作用。目前，生物強(qiáng)化技術(shù)在焦炭[14]、造紙[15]、橄欖油[16]等行業(yè)的廢水生物處理中均有研究，并且有些研究已進(jìn)入全規(guī)模試驗(yàn)階段[17~18]。

羅國維等利用投菌接觸氧化法處理潔霉素廢水，即以不投加微生物菌體的相應(yīng)培養(yǎng)基作為對照，將分離純化得到的高效微生物接種、活化、離心洗滌制成菌懸液，接種于某一濃度 COD 下的人工配水中。結(jié)果顯示，混合菌的降解能力最強(qiáng)，降解率為52.6％，雖然未表現(xiàn)出明顯的疊加效果，但在降解速度、降解率、存活時(shí)間、抗沖擊性以及抑制雜菌入侵等綜合特性方面，卻表現(xiàn)出任何單一菌株無法比擬的優(yōu)越特征[19]。賈省芬等分別利用高效脫色菌、聚乙烯醇(PVC)降解菌以及活性污泥接種厭氧—好氧系統(tǒng)，結(jié)果顯示，利用高效脫色菌和

PVA 降解菌接種厭氧—好氧處理系統(tǒng)處理印染廢水時(shí)生物膜形成的快，去除效率高并且穩(wěn)定，厭氧反應(yīng)器對色度的去除率比活性污泥接種高 12.5％[20]。沈永紅，宋德貴等研究了利福霉素生產(chǎn)廢水高效降解菌種的篩選及其對廢水生物處理的增強(qiáng)作用。結(jié)果顯示，高效菌對廢水的耐受性和生物強(qiáng)化效果顯著，與普通菌相比，其中有2株高效菌對利福霉素廢水降解能力強(qiáng)，COD 去除率提高 27%，并且在 COD 大于1500 mg/L 時(shí)，COD 去除率仍達(dá) 95% 以上[21]。唐正林通過實(shí)驗(yàn)，對微生物強(qiáng)化技術(shù)處理造紙廠中段有機(jī)廢水進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，微生物強(qiáng)化技術(shù)能有效處理造紙廠中段有機(jī)廢水，處理的最佳條件為：優(yōu)勢菌株投加比為6％，溫度 35℃左右，PH=7，曝氣量為 0.2m3/h[22]。

Vikavo等［23］利用固定化放射土壤桿菌降解除草劑，降解速率比游離細(xì)菌快。還有將馴化、培養(yǎng)的優(yōu)勢菌種制成生物膜，用于反應(yīng)器中（生物轉(zhuǎn)盤等）處理廢水，有很好的治污效果［24］。Song 等從制革廢水處理廠的活性污泥中以萘二磺酸為唯一碳源分離到Arthrobacter sp.2AC和Comamonas sp.4BC兩株菌，將二者分別用于皮革廢水處理系統(tǒng)生物強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)這兩種菌均能與本土微生物競爭，并且在有其他碳源存在時(shí)也能很好地降解萘二磺酸[15]。Liu等將Pseudomonas sp.ADP菌株的阿特拉津（Atrazine）脫氯基因克隆到pACYC184質(zhì)粒上，然后將該質(zhì)粒導(dǎo)入 Escherichia coli DH5α后，該菌就獲得了降 解Atrazine的能力，并且在廢水強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)中去除率達(dá)到90%以上[25]；Wang等將降解喹啉的菌株Burkholderia pickettii投加處理焦化廢水的厭氧—缺氧—好氧工藝中，三段的COD去除率分別達(dá)25%、16%、59%，顯示出生物強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于焦化廢水處理非常有效[14]。Dhouib等用Phanerochaete chrysosporium、Trametes versicolor分別對橄欖油工業(yè)廢水預(yù)處理時(shí)進(jìn)行生物強(qiáng)化，發(fā)現(xiàn)與原有僅用活性污泥處理相比有高的有機(jī)物去除率、較低COD/BOD5比值、較高脫毒效果，并且其后續(xù)厭氧工藝產(chǎn)甲烷效率也有很大提高[16]。結(jié)論與展望

近年來，包括基因重組技術(shù)等在內(nèi)的新技術(shù)的不斷發(fā)展，使得生物強(qiáng)化技術(shù)在水處理方面得到更強(qiáng)有力的技術(shù)支持。生物強(qiáng)化技術(shù)必然會(huì)得到更大范圍的應(yīng)用與推廣，其發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹Ｉ飶?qiáng)化技術(shù)在廢水生物處理中有明顯的處理效果，然而由于廢水處理系統(tǒng)是一個(gè)半開放有些甚至完全開放的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，水質(zhì)水量、環(huán)境條件的波動(dòng)，強(qiáng)化菌與各種土著微生物相互作用以及操作條件的變化等都會(huì)給強(qiáng)化系統(tǒng)的處理效果帶來不可預(yù)測的影響.在實(shí)際全規(guī)模試驗(yàn)或者實(shí)際工廠應(yīng)用中有很多常常得不到滿意的效果，因此，弄清影響生物強(qiáng)化的關(guān)鍵因素以及微生物生態(tài)學(xué)機(jī)制，通過放大試驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)生物強(qiáng)化的規(guī)模化應(yīng)用，是目前及今后生物強(qiáng)化技術(shù)的研究重點(diǎn)和方向。

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