微电解技术处理钻井污水的试验研究.pdf

·4·2008年12月 油气田环境保护 治理技术与研究 微电解技术处理钻井污水的试验研究 李宏伟1李怀印1于培志。何焕杰2 (1．中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院； 2．中国石油化工股份有限公司中原油田分公司钻井技术研究院) 摘要采用铁屑／活性炭微电解法，对化学混凝处理后的钻井污水进行试验研究，得出最佳工艺条件：起 始pH为1．O、铁／炭质量比为10、反应时间3h，宜选择活性炭、铸铁作为微电解法的材料。多因素正交试验 表明：对CODc。去除能力的影响顺序为：起始pH液固比铁／炭质量比，对两种有代表性的活性炭分别确定 了最佳工艺条件。在四川普光气田普光A-2井现场试验表明，化学混凝础屑／活性炭微电解处理钻井污水， 能够达到((污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准要求。 关键词 四川 普光气田钻井污水铁屑／活性炭微电解CODcr去除率影响 0 引 言 成许多微小原电池。碳的电位高，形成无数微阴极； 铁的电位低，形成无数微阳极。为促进电化学反应， 石油天然气勘探开发过程中会产生大量钻井污 可在铁屑中混入部分含炭粒料，铸铁屑与含炭粒料接 水，钻井污水是钻井液高倍稀释物和油类的混和物， 触，形成较大的原电池。 其成分复杂、具有CODc。(1000,--一70000rag／L)、悬浮 由于电化学反应在溶液中形成电场效应，破坏溶 物含量(1000～5000 mg／L)、有毒重金属离子含量、 液中分散胶体粒子的稳定体系，胶体粒子向相反电荷 色度(棕褐色～黑褐色)、pH和稳定性都比较高等特 的电极移动，沉积或吸附在电极上，从而去除污水中 点u~31，若不经处理直接排放，将对周围环境造成污 悬浮态和胶体态的污染物质。电极反应产物具有较高 染。目前，钻井污水的处理方法有H~81：电絮凝浮选 的化学活性，其中新生原子态[H]和新生态Fe卦能与污 法、混凝一气浮一过滤法、机械过滤法、化学混凝一强 水中的许多组分发生氧化还原作用，破坏有机高分子 化固液分离法、生物混凝法等。从应用效果来看，上 的发色或助色基团，使其失去发色能力，使大分子物 述方法中有的处理设备投资大、药剂运行费用高，有 质分解为小分子物质，使难降解物质转变为易降解物 的处理效果不理想(主要表现为COD。，超标)，可操作性 质。新生态Fe2+和Fe”是良好的絮凝剂，能进一步吸附 较差。为此，本文针对钻井污水的水质特征，在利用 污染物以降低其表面能，最终聚结成较大的絮体而沉 化学混凝技术进行初步处理的基础上，选择工业固体 淀。另外，在电化学反应中，可能产生的中间产物， 废物铁屑作为阳极材料、果壳类活性炭作为阴极材料 例如Hzoz、·0H等强氧化性物质，对去除水中的有机污 进行微电解深度处理技术研究，并进行了室内和现场 染物十分有利。 试验，结果表明处理后的水能够达到《污水综合排放