摘要：以華北油田某深井的高濃度鉆井廢水(COD高達(dá)14 460.0 mg/L)為研究對(duì)象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的組合處理工藝。重點(diǎn)研制了鉆井廢水催化氧化處理催化劑(鎳基催化劑),通過實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝參數(shù)條件。著重考察了催化氧化處理的工藝條件,在pH值為4,次氯酸鈣投加量為4.4 g/L,催化劑投加量為1.6 g/L的條件下COD降至403.5 mg/L,進(jìn)一步吸附處理后COD降至139.9 mg/L、色度為30倍、石油類含量為3.8 mg/L、pH為8.0和SS濃度為52 mg/L,最終出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),處理成本為84.8元/m3。

鉆井廢水是指在石油與天然氣鉆井過程中產(chǎn)生的一種特殊的工業(yè)廢水，其主要來源有'廢棄和散落泥漿、巖屑和鉆井設(shè)備的沖洗、鉆井過程的酸化和固井作業(yè)產(chǎn)生的廢水、鉆井事故、儲(chǔ)油罐與機(jī)械設(shè)備的油料散落。目前，對(duì)鉆井廢水的處理一般局限于混凝、過濾和吸附等常規(guī)處理方法，處理后的水質(zhì)均較難達(dá)到/污水綜合排放標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其COD較難達(dá)標(biāo)。

部分鉆井廢水處理達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)要求后回注到地層。采用生物法處理鉆井廢水具有較好的發(fā)展前景，但不適宜用于高濃度鉆井廢水的處理。因此，以華北油田某油井鉆井廢水為研究對(duì)象，通過研究其水質(zhì)污染特性，提出了酸化-混凝-氧化-吸附的組合處理工藝，并通過實(shí)驗(yàn)確定了處理工藝參數(shù)條件，對(duì)高濃度鉆井廢水的達(dá)標(biāo)處理具有重要的參考價(jià)值。

1鉆井廢水水質(zhì)分析

實(shí)驗(yàn)所用鉆井廢水取自華北油田某油井(設(shè)計(jì)井深7234m)，廢水外觀顏色呈深黑色，有明顯的刺激氣味，主要水質(zhì)指標(biāo)檢測結(jié)果如表)所示。

由表1可知，該鉆井廢水中各項(xiàng)污染物均嚴(yán)重超標(biāo)，其中COD和色度超標(biāo)倍數(shù)分別約為100和60，這使鉆井廢水達(dá)標(biāo)處理難度很大。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2鉆井廢水達(dá)標(biāo)處理實(shí)驗(yàn)研究

2.1酸化處理

在配制深井鉆井液時(shí)，添加了大量鉆井液添加劑，因此產(chǎn)生的鉆井廢水是一種較穩(wěn)定的膠體懸浮體系，污染物濃度高，且不易降解。通過往鉆井廢水中投加酸性介質(zhì)，改變PH值，可實(shí)現(xiàn)初步沉降，達(dá)到預(yù)處理目的。
通過實(shí)驗(yàn)篩選，確定使用濃硫酸酸化。實(shí)驗(yàn)過程：取鉆井廢水50ml，快速攪拌，同時(shí)加入適量濃硫酸，調(diào)整PH值，反應(yīng)一定時(shí)間后，測上層清液COD值。通過實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的酸化PH值為4，反應(yīng)30min后，COD去除率高達(dá)44.38%。

2.2混凝處理實(shí)驗(yàn)

混凝處理法是向廢水中投加混凝劑，在電性中和、壓縮雙電層、網(wǎng)捕作用和吸附架橋等作用下，使膠體顆粒脫穩(wěn)而相互聚合，生成較大的絮體進(jìn)而沉淀分離。

考慮實(shí)驗(yàn)藥劑的性能與常用易得性，故選擇聚丙烯酰胺作為處理酸化出水的有機(jī)高分子混凝劑。因此本工藝主要考慮對(duì)無機(jī)混凝劑的篩選。通過實(shí)驗(yàn)篩選評(píng)價(jià)，確定聚合氯化鋁作為無機(jī)混凝劑。