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高压脉冲电晕放电等离子体处理钻井液废水技术
一、背景
随着石油钻井作业的增加，产生的钻井液废水数量不断增加，给环境造成了严
重的污染问题。
传统的处理方法存在着处理成本高、效率低、技术复杂等问题，因此寻找一种高效、低成本的处理技术至关重要。
二、技术原理
高压脉冲电晕放电等离子体技术是一种新兴的废水处理技术，通过在高压条件
下产生脉冲电晕放电等离子体，可将废水中的有机物氧化分解，达到净化水质的目的。
该技术具有能耗低、处理效率高、反应速度快等优点。
三、实施步骤
1.设备搭建：搭建高压脉冲电晕放电等离子体处理系统，包括高压电
源、电晕放电室等组件。
2.钻井液废水处理：将钻井液废水引入处理系统中，在高压脉冲电晕
放电等离子体的作用下，有机物被氧化分解为无害物质。
3.废水分离：通过过滤、沉淀等步骤将处理后的废水中的杂质去除，
得到清洁的水质。
四、技术优势
•环保：废水处理过程无二次污染，不产生废渣。
•高效：处理过程快速高效，处理效率高。
•节能：能耗低，比传统处理方法更节能环保。
五、应用前景
高压脉冲电晕放电等离子体处理钻井液废水技术具有广阔的应用前景，在石油
钻井废水处理、工业废水处理等领域有着较好的应用前景。
同时，该技术还可以进一步改进和优化，提高处理效率，降低成本，为环境保护作出更大贡献。
六、总结
高压脉冲电晕放电等离子体处理钻井液废水技术是一种高效、环保的废水处理
技术，具有广泛的应用前景。
通过持续的技术创新和研究，可以进一步完善该技术，推动其在废水处理领域的应用和普及。
重庆科技学院毕业设计〔论文〕题目钻井液废水电晕脉冲治理研究院〔系〕化学化工学院专业班级应用化学09级1班学生姓名谭殷正学号2021441764 指导教师黄文章职称教授评阅教师陈以会职称副教授2013 年6 月8日重庆科技学院本科论文摘要摘要高压脉冲电晕放电等离子体处理钻井液废水技术是一种新型的高级氧化技术，除了放电产生的活性粒子能够作用于复杂高分子化合物、油、悬浮物、酚类和外表活性剂之外，它还兼具紫外光解等效应，近年来已成为等离子体技术研究的热点。
近年来，将高压脉冲电晕放电等离子体技术应用于废气废水治理，已受到国内外重视和研究，并在某些领域取得了可喜进展和成果，通过比照其它的钻井液废水处理技术，指出了高压脉冲电晕放电等离子体技术的优势。
本文从电源与反响器的配套性、电源特性、反响器特性以及溶液特性等几个方面对高压脉冲放电等离子体降解钻井液废水进行了系统的实验研究；通过对降解过程中的中间产物的分析，对其降解的途径进行了探讨。
本文采用三相电极进行放电试验时，可以形成稳定的电晕弧光，电晕弧光在反响器空间内的充盈度好，电晕区间大，所处理的钻井液废水量大而且可以处于流动状态，电源能够很好的与反响器匹配。
提高脉冲电压峰值或者提高脉冲频率都可以提高钻井液废水的降解效率，通过对脉冲电容有效能量的研究显示，提高脉冲电压对钻井液废水的降解效率影响更大。
关键词：高压脉冲；电晕放电；等离子体；钻井液废液；降解ABSTRACTHigh voltage pulsed corona discharge plasma treatment of drilling wastewater technology is a new advanced oxidation technology, in addition to the active particles generated by discharge can act on the complex polymer compound, oil, suspended substances, phenols and surface active agent, it also has ultraviolet photolysis effect, in recent years has become a hot research of plasma technology. In recent years, the high voltage pulse corona discharge plasma technology application in waste gas and waste water treatment, has received attention at home and abroad and the research, the encouraging progress and achievements have been got, and in some areas, compared with other technology of drilling fluid in wastewater treatment, points out the high voltage pulse corona discharge plasma technology.This paper from the aspects of power and reactor facilities, power supply characteristics, reactor characteristics and solution properties of the experiment sys tem of the high voltage pulse drilling waste water discharge plasma degradation; through the analysis of the intermediate product in the degradation process, way of the degradation were discussed.This paper adopts three-phase electrode discharge test, can form stable corona arc, arc in the reactor space filling of good, corona interval, drilling fluid treatment of waste water and can be in a flow state, the power supply can be a very good and reactor matching.Improve the pulse peak voltage or in crease the frequency of pulse can improve the degradation efficiency of drilling wastewater, display through the study of pulse capacitor energy efficient, improve the pulse voltage effect on drilling wastewater degradation greater efficiency.Keywords: high voltage pulsed; corona discharge; plasma; drilling waste liquor; degradation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)引言 (1)高压脉冲电晕放电等离子体技术 (2)本文的研究内容和研究意义 (3)2高压脉冲电晕等离子体研究现状 (5)等离子体概述 (5)高压脉冲电晕放电 (6)液相脉冲放电原理 (6)本章小节 (7)3 实验装置、流程和测量方法 (9)实验装置 (9)实验流程 (11)药品前期处理和测量方法 (11)4 实验局部 (13)实验记录 (13)数据分析 (23)实验结论 (24)5结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)1 绪论引言从陆地到海洋，都有油气田勘探开采过程，开采范围广，而在开发过程必将产生大量的废弃钻井液，对自然环境与生态带来一系列严重问题，国家对自然环境平安的要求将会越来越高。
等离子体水处置技术进展论文摘要：等离子体水处置技术是一种结合多种学科的高科技环保技术，能够对废水中的有毒有害物质进行有效降解。
国内外对此项技术的重视不断增强，促使对该项技术的研究不断取得新的进展。
由于这种方式具有本身的优势，因此在不久的以后，必然会为我国的污水处置、环境爱惜做出必然的奉献。
引言第二次工业革命以后，世界各国的经济都取得了快速进展。
其中工业的进展也为经济的推动提供了壮大的动力。
但伴随工业迅速进展的同时，废水的排放量也快速增加，对水循环系统造成重要阻碍。
由于我国的进展模式和时期特点的阻碍，这种效应加倍明显。
工业废水中含有大量的有害有毒物质，对整个水资源造成严峻阻碍，直接要挟人类的生命健康。
居民用水排放的污水假设不及时处置，也会造成必然的阻碍。
因此对污水进行处置，是关系我国工业进展产业结构和民生问题的重大事项。
通过实践说明，利用等离子体技术对废水进行处置能够取得较好的功效，因此对这种环保技术的研究也在进一步进行中。
一、等离子体水处置技术等离子体技术的进展离不开等离子体化学的进展，这一项学科综合了放电物理学、放电化学、化学反映工程学及真空技术等基础学科。
诞生于上世纪60年代，在80年代的时候开始正式将等离子体技术应用于环境工程中的污水治理中。
目前该项技术的应用领域已经取得必然的扩大，不确实是废水的排放，对废气的处置和固体废弃物的处置都取得必然的进展。
可是相关于国外，我国由于对该项技术的研究起步较晚，因此要想保证等离子体技术在环境工程的污水治理中取得更优质的功效还需要对该项技术进行进一步的研究。
等离子体水处置技术由于具有处置成效好、技术环保的特点，是目前我国处置污水经常使用的一种技术手腕。
等离子体技术依照温度和热平稳状态，能够简单分为高温等离子体技术和低温等离子体技术，低温等离子体技术是污水处置中所用的技术。
其原理是通过对其中高能电子的利用和污水中的物质进行一些列的物理化学反映，最终对污水中的有毒有害物质进行有效降解。
等离子体技术在废水处理中的应用纺织行业每年排放废水9亿多吨，居工业废水“排行榜”第六位。
其中，印染废水排放量占纺织工业废水排放量80％，耗水回用率仅为7％，为所有行业中最低。
针对印染废水处理中存在的问题，环保工作者开发新型印染废水处理技术，主要有氧化絮凝工艺、光催化降解工艺、多相催化臭氧化法、超声强化氧化法、湿式氧化法(WAO)、加压生物氧化法、高压脉冲电流和投加高效降解菌剂等方法。
在这些处理技术中，水高级氧化技术一自由基反应受到研究者的重视。
其作用机理是通过产生-OH自由基，诱发一系列自由基链反应，攻击水体中各种污染物，使之降解为二氧化碳、水和其它矿物盐。
等离子体高级氧化技术兼备湿式氧化技术、超临界水氧化法、光催化氧化法和电化学催化降解法等优点，在放电时产生大量-OH自由基，具备大规模链式反应能力，反应迅速而无选择性，具有适用性广、有机物去除率高和无二次污染等特点。
1等离子体特性及发生方法1.1等离子体种类(1)自然界中的等离子体地球是个特别的环境条件，物质以凝聚态存在，能量水平极低。
但在大气中，由于宇宙射线等外来高能射线的作用，会有20个离子／cm3-s。
雷雨时若有闪电，则可发生很强的电离，形成可观的等离子体。
(2)人工等离子体人类所利用的火，如火焰本身就是等离子体；爆炸、冲击波也会产生等离子体。
人工放电产生等离子体的主要方式有：辉光(荧光灯)、弧光(电弧)、电晕(高压线周围)。
(3)平衡等离子体和非平衡等离子体在平衡等离子体中，Te(电子温度)=Ti(离子温度)=Tg(气体温度)。
在非平衡等离子体中，Te／Tg(或Ti)≥102K。
当等离子体系统温度大于5000K时，体系处于热平衡状态，粒子平均动能到达一致，称为平衡等离子体。
又因整个系统处于高能状态，也称高温等离子体。
低气压放电获得的等离子体，气体分子间距离非常大。
自由电子可以在电场方向获得较快的加速度，具有较高的能量。
而质量较大的离子在电场中不会得到电子那样的动能，气体分子的碰撞也较轻，此时电子的平均动能远超过中性粒子和离子的动能，Te可高达10000K，而Ti和Tg可低至300～500K，这种等离子体处在非平衡状态，称为非平衡等离子体或低温等离子体。
环境工程污水处理中等离子体技术的运用哈尔滨华春药化环保技术开发有限公司 150000【摘要】随着经济和社会和发展，我国的工业化建设已经取得了一定的成就，但是在过去一段时间的发展中，也造成了一定程度的污染，其中水体污染是较为严重的问题。
工业污水如果在没处理的情况下直接排放到自然径流当中，无疑会造成严重的污染，给人们的身体健康造成一定的威胁。
本文针对等离子技术的应用情况进行分析和总结，希望可以让更多人对该技术有所了解，从而给污水处理相关工作的开展提供一些参考。
【关键词】环境工程；污水处理；等离子体技术当前我国的工业生产中污水生成量较高，但是其回收利用率低下，如果污水仅仅在简单处理之后就直接排放，就会造成一定的环境污染。
现在我国很多河流的水质污染严重，所以需要我们对污水处理给予相应的重视，并且针对现有的污水处理技术进行革新和完善，推动处理技术和处理设备的更新换代。
等离子体技术在环境工程当中的应用已经体现出了一定的优势。
一、我国水污染现状工业发展和人民生活水平提高都造成了一定的污水排放，尤其是城市的污水排放呈现出了总量大、处理不充分的特点，给环境带来了一定的影响和破坏。
在生活污水当中，有氮、磷等等元素，而工业废水中的重金属含量高，这些都会给地表径流带来较为严重的污染。
从整体上来看，我国河流中污染最为严重的是辽河和海河，其已经有一半以上的流域污染已经达到了劣V类，黄河水系的干流则以劣III-IV类水质为主，松花江水系也是如此。
所以不难看出，流经人口数量较大地区的河流以及工业较为发达的河流都存在较为严重的污染。
二、污水处理的现状与不足总体上来看，当前我国城市污水处理总量较大，但是在处理技术上也存在诸多不足，很多城市污水处理能力较低，同时很多地区也存在一定的乱排乱放问题。
当前我国城市污水处理中的主要问题可以总结为以下几点：（1）很多城市应用活性污泥法来处理污水，但是存在着基建费用高、运行成本高的特点，同时管理工作难度大，在工作中也易出现污泥膨胀问题。
脉冲电弧液相放电等离子体处理生活污水回用研究邓康;胡婷;胡小吐【摘要】利用脉冲电弧液相放电等离子体技术,采用某小区的生活污水,研究放电脉冲次数、放电峰值电压、曝气量对COD、氨氮去除的影响.随着放电脉冲次数的增加,COD与氨氮去除率逐渐升高,当放电脉冲次数为400次时,COD和氨氮的去除率分别为81.8％、80.3％.随着放电峰值电压的升高与曝气量的增加,COD、氨氮的去除效率增加.在相同放电处理时间下,当峰值电压为18 kV时,曝气量大于4m3/h,COD去除率大于96％,氨氮去除率大于90％,出水水质满足回用标准.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2013(039)005【总页数】3页(P11-13)【关键词】低温等离子体;脉冲电弧液相放电;污水处理【作者】邓康;胡婷;胡小吐【作者单位】广州埔玛电气有限公司广州510663;广东佳德环保科技有限公司广州510663;建设部沈阳煤气热力研究设计院沈阳110026;广州埔玛电气有限公司广州510663;广东佳德环保科技有限公司广州510663【正文语种】中文0 引言近年来等离子体技术降解去除水中有机污染物成为国际研究热点,并已取得大量学术成果[1]。
最常见的放电形式包括电晕放电、辉光放电、介质阻挡放电等[2-6]。
脉冲电弧液相放电(Pulsed Arc Electro-hydraulic Discharge,简称PAED)技术,是利用在水中高压脉冲放电电压上升时间短、脉冲宽度窄的特点,单使电子加速,而不使电场内的离子加速,从而形成无需屏蔽的高能自由电子。
这些高能自由电子促使有机物激发裂解或电离,可产生很强的冲击波、紫外光和自由基等,因而可以利用这一过程形成的高能电子、紫外线、自由基、臭氧等多因素对废水进行协同处理。
它是一种兼具高能电子辐射、自由基和臭氧氧化、紫外光分解和冲击波碎裂等多种作用于一体的高效废水净化新技术[7-10],具有广阔的应用前景。
高压脉冲放电等离子体处理钻井液废水黄文章;邓磊;蒋姝;王首华;王春晓;李林【摘要】A method for the degradation of drilling fluid wastewater rapidly by using high voltage pulse discharge pla-sma has been obtained via research,and a pinhole-canister discharge electrode structure with two kinds of discharge conditions-gas-liquid two-phase discharge and liquid phase discharge designed. The high voltage pulse discharge system has been used for the treatment of drilling fluid wastewater.The experimental results show that when the dis-charge voltage is 35 kV,discharge frequency 80 Hz,pulse width 60 ns,bubbling air flow rate 2 L/min,Fe2+ dosage 0.15 mmol/L,and continuous discharge time 120 min,the COD removing rate reaches 90.5%,having relatively good degradation effect.%通过研究得到一种利用高压脉冲放电等离子体对钻井液废水进行快速降解的方法,设计出兼有气液两相放电及液相放电2种放电条件的针孔-筒式放电电极结构.利用高压脉冲放电系统对钻井液废水进行处理,结果表明,当放电电压为35 kV,放电频率为80 Hz,脉冲宽度为60 ns,鼓入空气流量为2 L/min,Fe2+投加量为0.15 mmol/L,放电时间为120 min时,COD去除率达到90.5%,具有较好的处理效果.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】4页(P57-60)【关键词】高压脉冲;等离子体;高级氧化技术;钻井液废水【作者】黄文章;邓磊;蒋姝;王首华;王春晓;李林【作者单位】重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】X741;X703随着社会工业化水平的不断提高，对石油的需求量与日俱增，开采强度随之加大，从而导致在油气田开采过程中产生了更多的钻井液废水〔1-3〕。
