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石油开采钻井废水处理工艺

来源:巩义市大千净化材料有限公司 发布时间:2018-9-17 12:08:23

    在石油开采的过程中,会产生大量的钻井废水。油田钻井废水有机物含量较高,色度大, 含有大量的无机盐类物质及许多悬浮物、重金属等,对生态环境造成了极大的破坏。油田钻井废水处理方法按处理原理不同,可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四类。

    聚合氯化铝.jpg1、物理处理法是指采用物理作用分离和去除废水中不溶解的悬浮固体(包括油膜、油类)的方法,在此处理的过程中污染物质的组成和化学性等都不受到破坏。根据污染物物理作用的不同,又可分为重力分离法、筛滤截留法和离心分离法等。

   聚合氯化铝.jpg2、化学处理法主要是通过化学反应的方式来分离或回收废水中的胶体性、溶解性物质等污染物,实现有用物质的回收利用、改变废水pH值、去除金属离子、氧化物等有机物。此法能够改变污染物的性质,实现污染物质与水分离,达到比简单的物理处理方法更高的净化程度。常用的化学处理方法有:化学沉淀与混凝法、氧化还原法、中和法等。

   聚合氯化铝.jpg3、物理化学混合处理法是利用经常遇到的污染物性质由一项转移到另一项的过程、即传质过程来分离废水中的溶解性物质,回收其中的有用成分,以使废水得到深度治理。常用的物理化学方法有吸附法、萃取法、电解法和膜分离法等。

   聚合氯化铝.jpg4、生物法是利用微生物使部分有机物(包括油类)作为营养物质所吸收转化成微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物,其余部分被生物氧化分解成简单的有机或无机物质,从过程和形式上可分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。

    钻井废水的处理工艺:

    聚合氯化铝.jpg1、常用钻井废水的处理工艺

    当前国际上对油田的废水处理工艺常用以下几种:混凝沉降与气浮、催化氧化、生物处理、吸附法、膜处理法等不同技术。我国对废水的处理工艺大多数还是采用传统的物理法、物化法,比如酸碱絮凝沉降、混凝沉降、混凝沉降-微电解-催化氧化等,其中采用化学混凝处理钻井废水使用最多。

    化学混凝处理的原理是将聚合氯化铝配置成15%的混凝剂水溶液,水溶液中解离出高价正离子,与钻井废水混合后,产生压缩双电层作用,使悬浮微粒失去稳定性,而后脱离的胶粒相凝聚颗粒逐渐增大,形成絮凝体(俗称矾花)。最后在重力作用下沉淀下来,从而去除了钻井废水中有害物质。废水处理过程中,混凝剂的选择、投加量、pH值的控制、搅拌时间等对混凝效果都有明显的影响,这些都不可随意选取,必须通过实验找出合适的条件。混凝法处理钻井废水,对悬浮物质的去除是有效的,但不能有效地去除废水中的污油。因此在混凝沉降处理前,油气田普遍采用二次隔油、人工收油的方法,可较好地解决这一问题。

    聚合氯化铝.jpg2、钻井废水深度处理工艺

    钻井废水经过混凝处理之后,水质会有很大的改善,很多油田在此情况下就进行了排放,但是水质中的CODcr值、硫化物浓度仍然超标严重。主要原因是钻井废水中除含有大量容易混凝处理的悬浮物、胶体物质外,还含有大量的溶解性小分子有机物,这些有机物用通常的化学混凝法难以去除,必须采用其它方法进行深度处理。才能达到环保作用。目前,国内的污水深度处理有多种方式。本文以氧化法处理钻井废水的原理进行阐述。

    氧化法处理工艺即采用H2O2/Fe2+、NaClO、ClO2等氧化剂与化学混凝处理之后的废水进行混合,然后通过一系列的催化氧化作用,除去废水中的部分还原性物质,有效降低废水中的CODcr值。

    聚合氯化铝.jpg(1)H2O2/Fe2+催化氧化是把经过混凝处理的钻井废水与H2O2/Fe2+以H2O23ml/l,FeSO4900mg/L进行充分混合,PH值控制在3-4之间,反应时间为4-5h,可以达到最好的效果。

    聚合氯化铝.jpg(2)NaClO与废水的混合,投入量在6mL/L,PH值控制约为7,反应时间为2h左右,可以达到CODcr的去除率为34%但由于NaClO的不稳定性,会导致废水中三氯甲烷和三氯乙烯含量大量增加,容易形成更严重的环境破坏,需要谨慎使用。

    聚合氯化铝.jpg(3)ClO2氧化,PH值应控制在3-4,投加量为0.6g/L,反应最佳时间为1h,此情况下CODcr去除率可以达到73.5%,由于ClO2具较好的稳定性,不会与水中的酚类产生具有怪味的氯酚,不会与腐殖质反应生成致癌物质,净化效果和安全性都非常好,具有良好的应用前景,是当前和今后钻井废除氧化处理应该重点考虑的方式。

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