油氣田鉆井廢水處理工藝淺談.

1、科技論文與案例交流 科技論文與案例交流摘要:油氣田廢水是危害周邊生態(tài)環(huán)境 的重要因素，是綠色發(fā)展”通道的嚴(yán)重阻礙，文章通過對(duì)鉆井廢水來(lái)源的分析，介紹了對(duì) 廢水處理的方法，簡(jiǎn)單闡述了我國(guó)對(duì)鉆井廢水的基本處理工藝和深度處理部分措施，并針對(duì)我國(guó)油田當(dāng)前的情況提出一點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞:油氣田；鉆井廢水；處理工藝；建議油氣田廢水是產(chǎn)生于鉆井作業(yè)過程中的一種特殊的工業(yè)廢水。有機(jī)物含量較高，色度大，含有大量的無(wú)機(jī)鹽類物質(zhì)及許多懸浮物、重金屬等，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。為防止污染，各大油田建立了不同規(guī)模的污水處理站及計(jì)量站防滲池，及時(shí)回收回注鉆井、作業(yè)廢液，并采用各種技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行處理。盡力實(shí)現(xiàn)了采油作業(yè)污水

2、零排放，推動(dòng)油田建設(shè)走向綠色發(fā)展1廢水的來(lái)源鉆井污水是鉆井液的高倍稀釋液和油類的混合物，因其特殊的特點(diǎn)被業(yè)界稱作泥漿，是一種難以處理的重污染源。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究和文獻(xiàn)報(bào)道，鉆井廢水產(chǎn)生來(lái)源具有多方面的 途徑 泥漿廢棄物：石油開采鉆井過程中，應(yīng)用大量的泥漿來(lái)實(shí)現(xiàn) 消除井底落下的巖屑、平衡底層的壓力、冷卻潤(rùn)滑鉆頭等作用。這 些泥漿在應(yīng)用過程中會(huì)因?yàn)槭褂眠^剩、被污染、老化等原因，不得 以而被棄掉。因?yàn)榧夹g(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因的限制，這部分泥漿只能導(dǎo)入 污水池。泥漿噴濺物：鉆井施工過程中，泥漿要經(jīng)過一個(gè)往復(fù)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行有效的磨合才能發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)，在地面部分容易產(chǎn)生散落、噴濺。這些流失在地

3、面上的泥漿最終都進(jìn)入了鉆井廢水。巖屑:鉆井過程中從地底下冒出大量的巖屑吸附大量的泥漿,在風(fēng)吹、雨刷的作用下，吸附的泥漿被沖入鉆井液水系統(tǒng)中。鉆井設(shè)備白沖洗物：鉆井過程中，鉆具和振動(dòng)篩的沖洗、泥漿罐的定期沖洗都產(chǎn)生大量的廢水。鉆井產(chǎn)生物：一是酸化廢水、二是固井作業(yè)廢水、三是井噴廢水。儲(chǔ)蓄、作業(yè)設(shè)備油料的散落及大然降水的稀釋等產(chǎn)生的廢水。2鉆井廢水的處理方法2.1 鉆井廢水的特征及危害隨著我國(guó)對(duì)石油需求量的逐年遞增，對(duì)油田的勘探開采力度也在不斷加大，廢水量的產(chǎn)生也隨著提升，鉆井廢水的處理方式隨著各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的更新和進(jìn)步也不斷得到完善和更新鉆井廢水的特性及污染程度是和鉆井液體密切相關(guān)，通過對(duì)鉆井廢水

4、的檢測(cè)其中主要污染物質(zhì)為懸浮物、銘、酚和油，主要是以膨潤(rùn)土顆粒所形成的穩(wěn)定的膠體懸浮物體系存在,含有很高的CODcr值和很深的色度，對(duì)于鹽水鉆井液鉆井及水中礦化度較高的地區(qū)，廢水中cl的含量也很高，直接外排對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成很大危害。有些地區(qū)地下 水位較高，土壤滲透性強(qiáng)，鉆井廢水即使完全控制 在井場(chǎng)之內(nèi)，污染物的下滲和遷移 也可能造成土壤、地下水及地表水體不同程度的污染。若油氣田上分布的多個(gè) 井場(chǎng)則形成面源污染，對(duì)環(huán)境的影響很大。2.2 廢水處理處理方法鉆井廢水處理方法按處理原理不同，可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和 生物法四類。2.1.1 物理處理法是指采用物理作用分離和去除廢水中不溶解的

5、懸浮固體（包括油膜、油類的方法，在此處理的過程中污染物質(zhì)的組成和化學(xué)性等都不受到破 壞。根據(jù)污染物物理作用的不同，又可分為重力分離法、篩濾截留法和離心分離 法等。2.1.2 化學(xué)處理法主要是通過化學(xué)反應(yīng)的方式來(lái)分離或回收廢水 中的膠體性、 溶解性物質(zhì)等污染物，實(shí)現(xiàn)有用物質(zhì)的回收利用、改變廢水pH值、去除金屬離 子、氧化物等有機(jī)物。此法能夠改變污染物的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)與水分離，達(dá) 到比簡(jiǎn)單的物理處理方 法更高的凈化程度。常用的化學(xué)處理方法有：化學(xué)沉淀與 混凝法、氧化還原法、中和法等。2.1.3 物理化學(xué)混合處理法是利用經(jīng)常遇到的污染物性質(zhì)由一項(xiàng)轉(zhuǎn)移到另一項(xiàng)的過程、即傳質(zhì)過程來(lái)分離廢水中的溶解性

6、物質(zhì)，回收其中的有用成分，以使廢水得到深度治理常用的物理化學(xué) 方法有吸附法、萃取法、電解法和膜分離法2.1.4 生物法是利用微生物使部分有機(jī)物（包括油類作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所吸收轉(zhuǎn)化成 微生物體內(nèi)的有機(jī)成分或增殖成新的微生物，其余部分被生物氧化分解成簡(jiǎn)單的有 機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)，從過程和形式上可分為活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。3鉆井廢水的處理工藝3.1常用鉆井廢水的處理工藝當(dāng)前國(guó)際上對(duì)油田的廢水處理工藝常用以下幾種：混凝沉降與氣浮、催化氧 化、生物處理、吸附法、膜處理法等不同技術(shù)。我國(guó)對(duì)廢水的處理工藝大多 數(shù)還是采用傳統(tǒng)的物理法、物化法，比如酸堿絮凝沉降、混凝沉降、混凝沉降- 微電解-催化氧化等，其中采

7、用化學(xué)混凝處理鉆井廢水使用最多?；瘜W(xué)混凝處理的原理是將聚合氯化鋁配置成15%的混凝劑 水溶液，水溶液中解離出高價(jià)正離子，與鉆井廢水混合后，產(chǎn)生壓縮雙電層作用，使懸浮微粒失去穩(wěn)定性 而后脫離的膠粒相凝聚顆粒逐漸增大，形成絮凝體（俗稱磯花。最后在重力作用下 沉淀下來(lái)，從而去除了鉆井廢水中有害物質(zhì)。廢水處理過程中，混凝劑的選擇、 投加量、pH值的控制、攪拌時(shí)間等對(duì)混凝效果都有明顯 的影響，這些都不可隨 意選取，必須通過實(shí)驗(yàn)找出合適的條件。混凝法處理鉆井廢水，對(duì)懸浮物質(zhì)的去除 是有效的，但不能有效地去除廢水中的污油。因此在混凝沉降處理前，油氣田普遍 采用二次隔油、人工收油的方法，可較好地解決這一問題。

8、油氣田鉆井廢水處理工藝淺談張倩1朱華睿2（1北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限公司北京1000852中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司北京分公司 北京100085 100資源節(jié)約與環(huán)保2013年第10期科技論文與案例交流凝一沉淀一過濾;現(xiàn)有處理工藝采用物化-物化兩級(jí)處理工藝，為混凝一沉淀 一過濾一再混凝一再沉淀一再過濾。2.3工藝優(yōu)越性電鍍廢水原處理工藝與現(xiàn)處理工藝在綜合廢水上發(fā)生較大的變化，原工藝采用一級(jí)物化，廢水經(jīng)加堿調(diào)節(jié)pH值在910,并加聚氯化鋁（混凝劑PAC使廢水中的 各金屬離子形成氫氧化 物沉淀而去除，出水經(jīng)pH調(diào)節(jié)后，滿足污水綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)（GB8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求排放；現(xiàn)處理工藝

9、采用的是兩級(jí)物 化，第一步物 化階段,廢水加堿調(diào)節(jié)pH值在1011,并加入鈣 鹽、PAC,為了加速沉淀物的分離 速度，投加一定聚丙烯酰胺（助凝劑PAM ,使得廢水中Cu 2+、Ni 2+等形成氫氧化 物沉淀和磷酸鋁 沉淀而去除；然后進(jìn)入第二步物化階段，加酸調(diào)整廢水pH值控制在89,并投加一定量的PAC和PAM,使得廢水中Zn2+等形成氫氧化物沉淀 而去除,使廢水得到凈化，出水經(jīng)pH調(diào)節(jié)后，滿足電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)要求排放。3執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)原處理工藝和現(xiàn)處理工藝處理電鍍廢水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見表 1。該公司電鍍廢水水量 小，水質(zhì)和水量較穩(wěn)定，目前，采用現(xiàn)有 處理工藝的處理設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)

10、定，并滿足電 鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)要求。4小結(jié)該公司兩套電鍍廢水處理工藝均采用我國(guó)傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法處理含重金屬離子廢水，通過比較發(fā)現(xiàn)原廢水處理工藝未考慮不同重金屬離子生產(chǎn)氫氧化物屬沉淀的最佳 pH值，僅定位于pH值為910一種 環(huán)境,而現(xiàn)廢水處理工藝考慮不同的重金屬離子 生產(chǎn)氫氧化物沉淀時(shí)的最佳pH值 不同，兼顧去除的條件，而采用物化-物化兩級(jí)處理工藝，定位了兩種pH值在1011和89兩種環(huán)境，此處理方法不僅統(tǒng)籌考慮不同重金屬沉淀的不同pH值,而且處理后出水能夠滿足更為嚴(yán)格的電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)要求。參考文獻(xiàn)1賈金平，謝少艾，陳虹錦.電鍍廢水

11、處理技術(shù)及工程實(shí)例M.北京:化學(xué)工業(yè)出 版社,2003.作者簡(jiǎn)介杜蓉（1985一助理工程師，工作方向：西北礦冶研究院All rights71W4-2014China Academic Journal ElectronicPublishing House.reserved. 3.2鉆井廢水深度處理工藝鉆井廢水經(jīng)過?M凝處理之后，水質(zhì)會(huì)有很大的改善，很多油田在此情況下就進(jìn) 行了排放，但是水質(zhì)中的CODcr值、硫化物濃度仍然超標(biāo)嚴(yán)重。主要原因是鉆 井廢水中除含有大量容易混凝處 理的懸浮物、膠體物質(zhì)外，還含有大量的溶解性小分子有機(jī)物，這些有機(jī)物用 通常的化學(xué)混 凝法難以去除，必須采用其它方法進(jìn)行深度處

12、理。才能達(dá)到環(huán)保作用。目前，國(guó)內(nèi) 的污水深度處理有多種方式。本文以氧化法處理鉆井廢水的原理進(jìn)行闡述。氧化法處理工藝即采用 H 2O 2/Fe 2+、NaClO、ClO 2等氧化劑與化 學(xué)混凝 處理之后的廢水進(jìn)行混合，然后通過一系列的催化氧化作 用，除去廢水中的部分還原 性物質(zhì)，有效降低廢水中的CODcr值。3.2.1H 20 2/Fe 2+崔化氧化是把經(jīng)過混 凝處理的鉆井廢水與H 202/Fe 2+以H 20 23ml /l, FeSO 4900mg/L進(jìn)行充分混 合，pH值控制 在34之間，反應(yīng)時(shí)間為4 5h,可以達(dá)到最好的效果。3.2.2NaClO 與廢水的混合，投入量在6mL/L, pH

13、值控制約為7,反應(yīng)時(shí)間為2h左右，可以達(dá)到 CODcr的去除率為34%但由于NaClO的不穩(wěn)定性，會(huì)導(dǎo)致廢水中三氯甲烷和三氯 乙烯含量大量 增加，容易形成更嚴(yán)重的環(huán)境破壞，需要謹(jǐn)慎使用。3.2.3ClO 2氧化，pH值應(yīng)控制在34,投加量為0.6g/L,反應(yīng)最佳時(shí) 間為1h,此 情況下CODcr去除率可以達(dá)到73.5%,由于ClO 2具有較好的穩(wěn)定性，不會(huì)與水中 的酚類產(chǎn)生具有怪味的氯酚，不會(huì)與腐殖質(zhì)反應(yīng)生成致癌物質(zhì)，凈化效果和安全性 都非常好，具有良好的應(yīng)用前景，是當(dāng)前和今后鉆井廢除氧化處理應(yīng)該重點(diǎn)考慮的 方式。4總結(jié)與建議減少存量，控制增量”油田積極開展注水殘?jiān)鼰o(wú)害化綜合治理工作。大力實(shí)施綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略，積極開展 三廢”治理工程，是我國(guó)油田廢水處理倡導(dǎo)的基 本原則出發(fā)點(diǎn)。為有效達(dá)到目的，油田必須采取相應(yīng)的措施，加強(qiáng)廢水處理措施。 針對(duì)采油污水對(duì)環(huán)境 的破壞，油田應(yīng)對(duì)污水處理站進(jìn)行工程改造，修建計(jì)量站防滲 池，及時(shí)回收回注鉆井、采取上述有效措施對(duì)作業(yè)廢液進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)采油作業(yè)污 水零排放。通過推廣采油污水除鐵