催化氧化法治理钻井废水的研究_鲁红升

试验研究催化氧化法治理钻井废水的研究鲁红升1,黄志宇1,赵菲2(1.西南石油学院化学化工学院,四川南充637001;2.重庆天然气净化总厂引进分厂,重庆长寿401236)摘要:钻井废水是油气田开发过程中的一个重要污染源,因其具有污染物成分复杂,分布广等特点,对周围环境有很大的影响。以充30#的钻井废水为处理对象,实验研究了类Fenton试剂催化氧化法处理工艺,考察了Fenton试剂投加量、反应条件、反应时间等单因数对处理效果的影响,实验确定了该处理工艺的最佳操作条件为:H2O2为2500mg/L,Fe2SO4·7H2O为70mg/L,pH值为3.5,反应时间为80min,氧气的通入量为70min。废水中的主要污染物指标COD的去除率大于80%。关键词:催化氧化;钻井废水;FENTON试剂;废水处理中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1006-8759(2005)01-0025-03STUDYONDISPOSUREOFDRILLING-WASTEDWATERWITHCATALIZINGANDOXIDIZINGLUHong-sheng2,HUANGZhi-yu1,ZHAOFei2(1.SouthwestPetroleumInstitute,Nanchong637001,China;2.IndroughtPlantofNaturalGasPurifyFactoryInChongqing,Changshou401236,China)Abstract:Itisanimportantandcontaminativesourceoftheprocessofoilfielddevelopment,becauseofitspollutantcompositioncomplicacy,thewideregion,soitinfluencesurroundingsenvironmentverybigly.ThemechanismsofaffectingfactorsintreatingtoxicorganicwastewatersuchasChong30#oilfieldproducedwaterbyFentonreagentwerepreliminarilyinvestigated.Theoptimaloperatingconditionsdeterminedbyorthogonalexperimentsareasfollowing:H2O2=2500mg/L,FeSO4·7H2O=70mg/L,80minandpH=3.5,70minofleadingtheoxygen.Undertheseconditions,theCODremovalisover80%formostexperiments.Keywords:Fentonreagent;wastewatertreatment;drillingwastedwater;catalyzeandoxidize收稿日期:2004-09-230前言油气井的钻探过程中产生大量的废水,即钻井废水,主要来源为:废弃泥浆、散落泥浆,岩屑,钻井设备冲洗废水,储油罐,机械设备,散落的油料及降水[1]。目前,钻井废水的处理主要有下列几种处理方法:化学处理法、电絮凝处理法、生化处理法———地层渗透处理法、钻井废水的深度处理方法。混凝处理对悬浮物和胶体的去除率较高,但对水溶性有机物难除去,特别是钻井后期废水和深井废水,混凝处理难以达到排放要求,需要进行深度处理。国内外深度处理一般采用活性炭吸附,化学氧化和生物处理等工艺,活性炭吸附成本较高。氧化法常用的氧化剂有臭氧、次氯酸钠和双氧水等,其中臭氧处理耗电量大,设备维修费用高而应用很少。次氯酸钠氧化效率低,采用催化剂和提高催化效率,但易造成镍的流失,同时引入新的污能源环境保护EnergyEnvironmentalProtectionVol.19,No.1Feb.,2005第19卷第1期2005年2月表1实验水样主要污染物含量分析结果染物氯离子。本文经过大量的研究,发现催化氧化法对钻井废水进行深度处理非常有效。试验结果表明,此方法无论是从经济价值、处理性能,还是在环保方面都具有很好的推广性,具有较大的发展潜力。1试验及分析1.1废水来源与水质实验用水样取自充30井,该井的钻井深约3000m,水量为1000m3钻井废水现场处理状况是排放到沉降池,呈黑褐色,伴有一定的臭味,水质略显酸性。对水样进行综合分析(GB7486-87),结果见表1。表2不同混凝剂与COD去除率关系1.2一级混凝预处理1.2.1混凝剂的筛选常用混凝剂的筛选:AlCl3、Al2(SO4)3、FeSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3、聚合AlCl3、聚合硫酸铁铝。实验中配置20%AlCl3溶液、20%