微電解聯(lián)合工藝處理酸化壓裂廢水的研究.pdf

1、酸化壓裂作業(yè)是油氣田增產(chǎn)的主要措施,被各油田普遍采用,但作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的返排液返回至地面,返排液具有顏色深、CODCr值高、酸性強(qiáng)、粘度大、難降解等特點(diǎn)。若將返排廢液不經(jīng)處理而直接排放,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。
　　 針對(duì)酸化壓裂返排液的水質(zhì)組成及特點(diǎn),依據(jù)過硫酸銨氧化、微電解處理、Fenton氧化等原理,以CODcr降低率為處理效果的判斷依據(jù),提出了“過硫酸銨氧化-微電解-Fenton氧化-沉淀除氟”聯(lián)合處理工藝,并通

2、過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了各分工藝的實(shí)驗(yàn)條件。
　　 本論文首先以羥丙基瓜爾膠溶液作為酸化壓裂模擬廢水(CODCr:752mg/L、pH=3.0、c(F)=114.3mg/L)開展了“微電解-Fenton氧化”處理工藝研究,通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件為:(1)微電解實(shí)驗(yàn):m(Fe)/m(C)=5:1,t=90min,pH=2.5,其CODCr降低率可達(dá)26.3％；(2)聯(lián)用Fenton氧化對(duì)模擬廢水進(jìn)行深度處理,當(dāng)10％雙氧水加入濃度為7.

3、5mL/L,t=75min,pH=4.0時(shí),CODCr總降低率為38.3％。(3)以Ca(OH)2為F-的沉淀分離劑,當(dāng)加入濃度為20g/L時(shí),廢水中剩余F-濃度為8.5mg/L,符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　 在上述工作的基礎(chǔ)上,研究了勝利高清區(qū)塊樊18-9井壓裂廢水(CODCr:11007mg/L)的聯(lián)合處理工藝:(1)通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了過硫酸銨氧化工藝條件:5％(NH4)2S2O8溶液的加入濃度為25.0mL/L,t=30min、進(jìn)

4、水pH=3.0,其CODCr降低率可達(dá)22％；(2)采用鐵碳微電解對(duì)過硫酸銨氧化后的壓裂廢水直接進(jìn)一步處理,當(dāng)t=120min、m(Fe)/m(C)=5:1時(shí),其CODCr,降低率可達(dá)35.8％；為進(jìn)一步改善處理效果,本論文還研究了鍍銅鐵碳微電解工藝以及微電解池處理級(jí)數(shù)對(duì)處理效果的影響,當(dāng)t=120min、m[Fe(Cu))/m(C)=6:1、微電解池級(jí)數(shù)為2時(shí),CODCr降低率則提高至58.7％。(3)雙級(jí)鍍銅鐵碳微電解后的出水繼續(xù)采

5、用Fenton氧化法深度處理,當(dāng)10％雙氧水加入濃度為7.5mL/L,pH=4.0,t=60min時(shí),CODCr降低率可達(dá)22.6％。壓裂廢水經(jīng)聯(lián)合工藝處理后,CODCr,總降低率可達(dá)75.6％。
　　 本論文的創(chuàng)新性主要為首次提出采用“過硫酸銨氧化.雙級(jí)鍍銅鐵碳微電解-Fenton氧化”聯(lián)合處理工藝深度處理高濃度有機(jī)壓裂廢水,處理效果良好,為酸化壓裂廢水的處理提供了一種新的方法。同時(shí),通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)微電解法處理有機(jī)廢水的工作機(jī)