化學(xué)混凝-Fenton氧化處理天然氣鉆井廢水實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、天然氣鉆井廢水是產(chǎn)生于天然氣鉆探過(guò)程中的一種特殊工業(yè)廢水，通常含有溶解及分散油、重金屬鹽類、放射性物質(zhì)、有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)處理劑、泥沙等有毒、有害物質(zhì)，與石油鉆井廢水相比其有機(jī)物、揮發(fā)物及毒性都更高。如果不經(jīng)處理而直接將其排放至自然環(huán)境中，則會(huì)對(duì)周圍地表和地下環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染。傳統(tǒng)的生物處理法一般不適合直接處理天然氣鉆井廢水，往往需要通過(guò)物理化學(xué)預(yù)處理手段來(lái)提高廢水的可生化性，并降低廢水的有機(jī)負(fù)荷。本課題采用化學(xué)混凝-Fenton氧化(常規(guī)

2、Fenton氧化、超聲波Fenton氧化及紫外光Fenton氧化)處理天然氣鉆井廢水，研究各處理流程的最佳工藝條件，探討有機(jī)污染物在各處理流程中的變化情況，并分析各處理流程的反應(yīng)機(jī)理。
　　 化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn)表明，聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁能夠有效去除鉆井廢水中的有機(jī)污染物和懸浮固體?？疾觳⒈容^了兩種絮凝劑的投加劑量、反應(yīng)初始pH值、助凝劑聚丙烯酰胺用量以及攪拌時(shí)間對(duì)混凝效果的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定聚合硫酸鐵預(yù)處理鉆井廢水的最佳工藝條件為：

3、投藥量為20g/L，初始pH值為11，聚丙烯酰胺用量為30mg/L，快速攪拌時(shí)間和轉(zhuǎn)速分別為2min和250r/m，慢速攪拌時(shí)間和轉(zhuǎn)速分別為15min和50r/m，此時(shí)COD、BOD5、TOC、石油類、色度和懸浮固體的去除率分別為86.06％、45.54％、86.05％、98.88％、98.16％和99.03％。聚合氯化鋁預(yù)處理鉆井廢水的最佳工藝條件為：投藥量為25g/L，初始pH值為11，不投加聚丙烯酰胺，快速攪拌時(shí)間和速度分別為2m

4、in和250r/m，慢速攪拌時(shí)間和速度10min和50r/m，此時(shí)COD、BOD5、TOC、石油類、色度和懸浮固體的去除率分別為90.09％、49.04％、89.41％、95.25％、99.92％和99.03％。
　　 常規(guī)Fenton氧化實(shí)驗(yàn)表明，常規(guī)Fenton氧化法能夠有效去除混凝預(yù)處理后廢水中的COD、TOC、BOD5、色度和UV254等污染指標(biāo)?？疾炝薍2O2/COD質(zhì)量比、H2O2/Fe2+摩爾比、反應(yīng)初始pH值、反

5、應(yīng)時(shí)間對(duì)Fenton氧化效果的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。Fenton試劑氧化處理混凝預(yù)處理后廢水的最佳工藝條件為：H2O2/COD質(zhì)量比為8，H2O2/Fe2+摩爾比為25，反應(yīng)初始pH值為3，反應(yīng)時(shí)間為60min，此時(shí)COD、BOD5、TOC和色度的去除率分別為68.9％、47.96％、55.74％和89.78％。
　　 超聲波Fenton和紫外光Fenton氧化實(shí)驗(yàn)表明，超聲波Fenton和紫外光Fenton氧化法比常規(guī)Fento

6、n氧化法對(duì)有機(jī)物去除效率更高。考察了超聲功率對(duì)Fenton氧化法處理效率的影響，并研究了有機(jī)物去除率在超聲波Fenton和紫外光Fenton氧化法過(guò)程中的變化情況。超聲波Fenton氧化法對(duì)COD、BOD5、TOC和色度的去除率分別為78.77％、65.59％、70.34％和94.67％；紫外光Fenton氧化法對(duì)COD、BOD5、TOC和色度的去除率分別為81.77％、67.90％、73.19％和95.11％。
　　 化學(xué)混凝