31鉆井污水處理技術

1、1混凝混凝微電解二元組合技術處理油氣田鉆井污水微電解二元組合技術處理油氣田鉆井污水何煥杰，詹適新，王永紅，王愛華(中原石油勘探局鉆井工程技術研究院，河南濮陽457001)[摘要摘要]采用混凝微電解二元組合技術處理油氣田鉆井污水。主要提出微電解法深度處理油田鉆井污水新方法。確定了最佳工藝條件：鐵屑與活性炭質量比為0.5，靜態(tài)反應時間為2h，pH為1.0，溫度為常溫，反應后調節(jié)pH為11。動態(tài)試驗過柱流速為25min。處理后鉆井污水色度去除

2、率達100%，CODCr降至150mgL以下，達到國家《污水綜合排放標準》GB89781996的12級技術要求，各單元過程的泥餅浸出液分析結果符合國家《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB185992001的第一類固體廢物技術要求。[關鍵詞關鍵詞]鉆井污水；鐵屑微電解法；混凝；化學耗氧量；泥餅油氣田勘探開發(fā)過程產(chǎn)生的鉆井污水量大、組成復雜，色澤深、可溶性有機物含量高難降解、毒性強，是一類特殊的高濃度有機污水[12]。其治理方法

3、主要有[38]：溶氣浮選、混凝氧化、活性炭吸附、生物混凝和二次混凝法等，上述方法有的處理設備投資大、運行費用高，有的處理效果不理想（主要為CODCr超標）。開發(fā)處理效果好、運行費用低和投資省的新方法，依然是油氣田環(huán)?？萍脊ぷ髡呒毙柩芯康恼n題。本著降低運行費用和以廢治廢的原則，兼顧考慮電化學附集、氧化還原、物理吸附和絮凝沉淀等多種化學和電化學作用[9]，針對深色度、高CODCr和高穩(wěn)定性鉆井污水水質特征，在用化學混凝技術[10]進行第一步

4、處理后，選擇工業(yè)固體廢棄物對鉆井污水CODCr進行達標處理，取得了較好的實驗效果。該技術已在西南分公司推廣應用。1鉆井污水水質鉆井污水水質鉆井污水取自中原油田濮5180泥漿池。由于采用“聚磺”鉆井液體系，因此污水除含無機鹽、油類和粘土外，還有多種難降解有機處理劑如：磺化酚醛樹脂和木質素鐵鉻鹽等。主要污染物分析結果見表1。表1濮5180井鉆井污水主要污染物分析和混凝處理實驗水質色澤pH濁度CODCmg.L1油含量mg.L1總鉻mg.L1原

5、水黑褐色7.056145060633.22.68混凝水棕紅色7.02531781.00.056鉆井污水具有高色度、高懸浮物、高CODCr和高穩(wěn)定性等特點。用文獻[10]報道的混凝技術進行第1步處理后（見表1），色澤變淺，濁度去除率99.55%，CODCr去除率93.72%，CODCr為3178mgL，與污水排放2級標準相比，CODCr超標21倍，需深度處理。2實驗部分實驗部分2.1試劑及儀器廢鑄鐵屑，60～80目；活性炭，40～60目；

6、硫酸（質量分數(shù)為98%，工業(yè)品）；分析用試劑均為分析純。721分光光度計；pHs3C精密酸度計；CODCr測定儀。2.2試驗方法取混凝處理[9]的鉆井污水250ml于500ml反應瓶中，用硫酸調節(jié)pH，加入廢鐵屑和活性炭，攪拌反應一定時間，過濾，以石灰乳調節(jié)pH至10，靜置20min，讀取固液體積，計算凈化率（清液占固液總體積百分比，以%計），取清液分析CODCrGB119141994），計算CODCr去除率（以%計）。2.3分析方法凈

7、化水按照《污水綜合排放標準》GB89781996方法分析。泥餅毒性判定參照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》GB185992001；浸出方法參照《固體廢物浸出毒性浸出方法，水平振蕩法》GB5086.21997；分析方法參照《固體廢物浸出毒性測定方法》GBT15555.115555.121995。3結果與討論結果與討論3.1鉆井污水深度處理探索試驗在第一步混凝處理基礎上，考察二次混凝、活性炭吸附、催化氧化和微電解等對CODCr去

8、除效果。結果見圖1。由圖1可見，二次混凝和超濾法對鉆井污水CODCr深度去除效果較差，活性炭吸附、催化氧化和微電解法對鉆井污水CODCr有較好去除作用，尤3高。表4兩口井鉆井污水主要污染物分析結果（除pH外，其它單位mgL）井號外觀pHCODCr濁度油類總鉻鉛文287黑褐7.67728156526.51.510.67文294棕褐8.22685450015.611.280.46表5列出了混凝微電解聯(lián)合法處理文287和文294鉆井污水的實驗

9、結果，可見，處理后的出水CODCr介于0～150mgL之間，符合國家污水綜合排放標準GB89781996的12級技術要求。CODCr總去除率≥97%。表明采用混凝微電解聯(lián)合法處理鉆井污水可以實現(xiàn)其環(huán)保處理達標。表5鉆井污水環(huán)保達標處理室內放大試驗結果井號處理方法外觀CODCrmg.L1CODCr去除率%出水pH混凝法黃色151180.457.5文287微電解法無色13398.288.8混凝法黃色101562.207.5文294微電解法無

10、色7897.108.8試驗條件：混凝，pH7.5ZB8gL；微電解，pH1.0鐵炭質量比0.5，3.2.6微電解動態(tài)試驗工藝參數(shù)的確定3.2.6.1活性炭粒度不同時鉆井污水處理結果為了給工業(yè)化鉆井污水處理流程提供可靠的工藝條件和技術參數(shù)，在裝柱條件下考察不同粒度活性炭對鉆井污水CODCr去除率影響。實驗結果見表6。表6活性炭粒度不同時鉆井污水處理結果陽極材料柱型顆粒型（6080目）粉末型（200目）試驗條件pH1.0、陽陰2:3、攪拌2

11、h、絮凝pH11.0處理后pH1.982.423.04CODCr，mg.L176.657.234.7CODCr去除率，%97.1597.8798.71注：一級處理后CODCr813mgL，CODCr去除率為69.72%。由表6可見，不同粒度的活性炭，在流入液pH和其他條件相同的情況下，流出液pH相差較大，CODCr數(shù)值差別也較大，很顯然，顆粒越大，流出液pH越低，CODCr數(shù)值也越高，CODCr去除率減小，考慮到材料成本和處理效果，實驗

12、選擇粒度為6080目的活性炭。3.2.6.2柱床流經(jīng)時間對CODCr去除率的影響考察混凝處理水在微電解柱床中的流經(jīng)時間對CODCr去除率的影響，結果見表7。表7處理液在微電解柱床中停留時間不同時的處理結果（文294井）t，min5101520253040凈化水顏色黃色黃色淺黃無色無色無色無色CODCrmg.L17505583522661207570CODCr去除率%72.179.286.990.195.597.297.4由表7可見，一級

13、混凝處理液在柱床中停留時間增加，出水色度和CODCr去除率增高，但當停留時間超過25～30min以后，絮凝后水色為無色透明，CODCr去除率平緩上升，繼續(xù)延長處理液停留時間，對CODCr去除率貢獻不大，為此確定停留時間為30min。3.2.6.3微電解處理材料壽命探索試驗為了考察微電解柱床的使用壽命，在靜態(tài)實驗條件下，維持其它反應條件不變，對微電解體系進行多次反應實驗，每次反應后，測定凈化水的CODCr分析鑄鐵屑的消耗量，補足消耗量后，

14、再進行反應。依此類推，進行三次反應。實驗結果見表8。表9鉆井污水微電解處理靜態(tài)壽命探索試驗結果步驟試驗條件外觀CODCrmg.L1pH一步pH1.0陽陰5:7.5，200ml無色1148.8二步補加鑄鐵屑0.44g無色1348.8三步補加鑄鐵屑0.54g無色1398.6四步補加鑄鐵屑066g無色1468.7由表8可見，同一微電解體系經(jīng)過四次反應后，處理的凈化水CODCr仍然低于150mgL。表明鐵炭微電解處理鉆井污水時，柱床使用壽命較長