实验03---河南油田钻井污水处理实验研究 4页

2001年第1期湖北化工21河南油田钻井污水处理实验研究李环1，刘烈炜1，邓皓2，屈玉成1（1.华中科技大学化学系，湖北武汉430074；2.江汉石油学院化工系，湖北荆州434102）摘要：对河南油田钻井污水采用化学强化固液分离-絮凝沉降两步处理工艺进行了处理实验，确定了工艺条件，筛选出了最适宜的药剂配方。实验表明：河南油田钻井污水经上述工艺处理后水质达到排放要求（GB8978-1996），尤其是超高COD得到有效去除，从9960.2mg·l-1降低到150mg·l-1以下。关键词：钻井污水；污水处理；固液分离；絮凝实验中图分类号：TO254.4X740.3文献标识码：A文章编号：1004-040（42001）01-0021-02钻井污水是由粘土、钻屑、表面活性剂、金属盐和凝处理，离心分离，去除大部分悬浮物及有机污染物；油类等构成的复杂体系，可以看作废弃钻井泥浆的高第二步对离心出的水相进行絮凝处理，使处理后水质倍稀释的产物，它是油田主要的污染源之一。目前，钻达到排放要求。实验流程如图1所示。井污水所造成的环境污染问题日益严重，一些地区由于钻井污水的排放造成生态平衡破坏，威胁人类健康，并给工农业生产带来巨大的经济损失。河南油田钻井污水含有极高的COD，COD的去除一直没有找到很好图1实验流程示意图的方法。因为这些严重超标的COD主要来自钻井过程中加入的泥浆添加剂，这些泥浆添加剂吸附在固体1.4实验方法及步骤颗粒表面，起稳定剂的作用，致使钻井污水体系有特殊取钻井污水500ml于1000ml烧杯中；选取不同的稳定性，加大了处理难度。作者开展河南油田钻井的絮凝剂和助凝剂，定量加入钻井污水中，并调整一定污水处理实验研究，寻找适合该油田钻井污水处理的的pH值；在六联搅拌机上进行快速搅拌（120r·min-1）方法。-1）3min，静止沉降301min，再进行慢速搅拌（50r·min!实验min，或将絮凝后的物料置于LXT-!离心机中，离心1.1实验装置与仪器分离（转速2000r·min-1，时间5min），观察并记录絮凝SC-956型六联搅拌机，湖北潜江仪器厂；GDS-3现象，进行处理后水质分析（pH值、浊度、重金属、COD型光电式浑浊度仪，上海自来水公司；JHR-1型节能含量等）。COD恒温加热器，青岛崂山电子仪器厂；LXT-!型离"结果与讨论心沉淀机，上海医用分析仪器厂。2.1水样来源及性质1.2试剂河南油田钻井污水取自生产开发井，井号为张NaOH、HCl、AlCl3、FeCl3均为化学纯；聚丙烯酰胺#28。该油田钻井泥浆体系采用聚合物分散泥浆体（PAM），分子量600900万，水解度30%，工业品；聚合系，为淡水泥浆。该泥浆体系中泥浆添加剂种类较多，铝（PAC），盐基度60%，工业品；无机-有机复合型絮其中主要有高粘CMC、聚丙烯酸钾（KPA）、铁铬盐凝剂XN（J自制）；其它药剂有：A、F助凝剂，工业品。（FClS）、磺甲基酸醛树脂（SMP）、磺化沥青（FT-881）、1.3‘实验工艺流程润滑剂、消泡剂等，其水质如表1。钻井污水采用二步处理工艺，第一步化学脱稳絮收稿日期：2000-11-20作者简介：李环（1973-），女，现在华中理工大学化学系攻读硕士学位，主要从事油田污水处理等方面科研工作。\n22李环等：河南油田钻井污水处理实验研究2001年第1期表1水样的基本性质及水质控制部分指标项目pHCODOPCdPbTCPCP6+AsHgSS色度/倍油钻井污水9.59960.21.250.4242.212.21214.50.2186005800890.2排放要求691501.01.01.50.50.50.052008010注：!排放要求摘自排放标准GB8978-1996；"Hg、Cd、Pb、As单位·1-1；其它指标单位mg·1-（1下同）#g2.2一次处理实验结果从单一药剂筛选可以看出，虽然单一药剂对悬浮2.2.1单一药剂处理结果物、色度等有效去除，但COD去除率不高，因此进行复一次处理中考虑到pH值对絮凝剂的加量有很大配药剂实验。其结果见表2。从表2中可以看出，在的影响，而河南油田钻井污水的pH值为9.5，故处理A、PAM作为助凝剂的条件下，经过处理后的出水水质前将原水的pH值调整到7.0左右，然后加入不同的絮有了明显的改进。但复配配方采用A1C13、FeC13等无凝剂。用单一的药剂处理河南油田钻井污水，处理后机药剂的处理效果较差，上层液呈淡（棕）黄色，且COD含量很高；单独用助凝剂和无机低分子药剂处理COD含量仍很高。相比之下，PAC、XNJ的处理效果明后上层液呈棕黄色，色度很高，COD含量仍较高；单独显好于其它絮凝剂。经过对钻井污水的一次处理后，有机高分子PAM处理效果极差；PAC与XNJ的处理后尽管去除了大部分的固相，但是还存在处理后的水质上层液呈浅黄色，色度、COD含量相对降低，但是难以不能达标的情况，具体表现在色度很高，COD含量仍达到排放要求。较高。因此，必须进行二次处理。2.2.2复配配方处理结果表2复配配方的处理效果色度CODOPSS浊度最佳配方及加量/mg·1-1表观现象pH倍mg·1-1mg·1-1NTU2000A+2000A1C13+10PAM絮体粗大，上层液淡黄色6.7160864.642.28.22000A+2000FeC13+10PAM絮体粗大，上层液淡黄色6.6155645.934.13.22000A+1800PAC+10PAM絮体粗大，上层液淡黄色6.425285.742.72.22000A+1200XNJ+10PAM絮体粗大，上层液无色6.315243.630.42.22.3二次处理实验结果（1）采用化学强化固液分离-二次絮凝沉降法是处理由于河南油田钻井污水中泥浆添加剂种类较多，河南油田钻井污水最佳方法；（2）确定了药剂配方和投仅仅进行一次处理，不能满足排放要求。因此，考虑采加条件。一次处理最佳药剂配方为：2000A+1200XNJ用二次处理方法，使出水水质满足要求。+10PAM；二次处理最佳药剂配方：2800F+2000XNL2.3.1最佳配方优选实验+10PAM；（3）处理后水质排放要求（GB8978-1996），尤一次处理表明复配配方明显提高处理效果，因此，其是超高COD得到有效去除，从9960.2mg·1-1降低到二次处理选择用絮凝剂（PAC或XNJ）、助凝剂F、PAM-1以下，解决了COD去除难题。150mg·1进行复配实验，在相同处理条件下XNJ在色度、浊度参考文献：和COD的去除上比PAC的处理效果更明显，并且PAC［1］邓皓，肖遥，朱消菲.复合离子聚合物钻井污水处理研究［J］.石油与天然气化工，1995，2（41）：64-68.的加药量高，大约30%。综合正交实验中的各种因［2］叶雅文.钻井废泥浆化学脱水固液分离技术研究［J］.江汉石油学院素，确定最佳药剂配方（单位均为mg·1-1，下同）如下：学报，1988，1（01）：60-77.2800F+2000XNJ+10PAM采用二次处理工艺，［3］张兴儒.油气田环境保护［M］.北京：石油工业出版社，1994：190-191.选用最佳药剂配方对河南油田张28#钻井污水处理，［4］沈钟，王果庭.胶体与表面化学［M］.北京：化学工业出版社，1996：86-水质达到了排放标准。尤其是超高COD得到有效去87.除，从9960.2mg·1-1降到150mg·1-1以下。［5］常青，傅金青，郦兆龙.絮凝原理［M］.兰州大学出版社，1993：290-293.!结论（下转第29页）对河南油田钻井污水进行了处理实验，结果表明：\n（上接第22页）StudyontheDisposalTechnigueofDrillingSewageinHenanOilFieldLIHuanl，LIULie-weil，DENHao2，OUYu-chengl（l.DepartmentofChemistry，HuazhongUniuersityofScienceandTechnologyof，Wuhan430074，China；2.DepartmentofChemicalEngineering，JianghanPetroleumUniuersity，Jingzhou434l02，China）Abstract：Thestudyinthispaperwasmadeonthedisposaltechnigueforwastedrillingfluid，whichcontainedveryhighchemicaloxygendemand（CODcr）.Anewmethodoftwo-stepseparationtechnigue，chemicaldestabilization/centrifugeandflocculation/sedimentation，wasproposedandusedintreatingthefluid.Theresultshowedthatabsorption-bridgingwasthemainprocessforthedestabilization/flocculation.Next，thebestchemicalagents，thosehadgoodflocculationefficiency，werescreenedout.Theresultshowedthatthecontentsofheavymetalsalts，SSandorganicmatter（sCOD，oil）ofthewastewaterre-sultedfromthetwo-stepseparationtreatmentfittedtothestandardofGB8978-l996.EspeciallytheremoverateofCODwasveryhigh.CODreducedform9960.2mg·l-toll50mg·l-llower.Keywords：drillingsewage；wastewatertreatment；solid-liguidseparation；flocculationexperiment\n河南油田钻井污水处理实验研究作者：李环，刘烈炜，邓皓，屈玉成作者单位：李环,刘烈炜,屈玉成(华中科技大学化学系,)，邓皓(江汉石油学院化工系,)刊名：湖北化工英文刊名：HUBEICHEMICALINDUSTRY(BIMONTHLY)年，卷(期)：2001,1(1)被引用次数：6次参考文献(5条)1.邓皓;肖遥;朱消菲复合离子聚合物钻井污水处理研究1995(01)2.叶雅文钻井废泥浆化学脱水固液分离技术研究[期刊论文]-江汉石油学院学报1988(01)3.张兴儒油气田环境保护19944.沈钟;王果庭胶体与表面化学19965.常青;傅金青;郦兆龙絮凝原理1993引证文献(6条)1.艾光富.艾光富.张传忠.张传忠.解雷雷.解雷雷.盖涛.盖涛.黄梅玲.黄梅玲滚筒式固液分离装置的设计[期刊论文]-科技信息2010(35)2.李蔚萍.向兴金.舒福昌.胡墨杰.朱占兵.项先忠渤海油田PEM聚合物水基钻井液废弃物固液分离水混凝处理研究[期刊论文]-石油与天然气化工2010(1)3.吴彬.鄢捷年钻井污水处理技术研究进展[期刊论文]-钻井液与完井液2002(4)4.何焕杰油气田钻井废水处理技术研究新进展[期刊论文]-精细石油化工进展2010(12)5.范青玉.何焕杰.王永红.詹适新钻井废水和酸化压裂作业废水处理技术研究进展[期刊论文]-油田化学2002(4)6.党建新.郑李.刘剑波.张伟.安静油田作业废水处理技术研究进展[期刊论文]-油气田环境保护2010(z1)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hbhg200101008.aspx