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当代化工研究
rwefat
绿色化工
2017-02
探究铁碳微电解法处理油田钻井废水
*关正吴’刘嘉康”马锐”关涛2
（1.东北石油大学地球科学学院黑龙江163000 2.中国石油大连润滑油分公司辽宁116021
摘要：近年来，链碳微电解法在度水处理领域得到了较好的应用。基于这种认识，本文以油钻并度水为研究对象，开展了利用铁确微电解法处理油站井良水的实检。实检结累表明，在铁碳比例为1：1，溶流pH值为3.2、缺碳投加量为0，8kg/L和15(min的反应时间下，使用铁碳微电解法逐行700mL油围站井水处理，能够使良求00D浓度由586.42mg/L降低至174.46mg/L，从而使度水中有机污染物得到有效去除。关键词：铁碳微电解法；油旧钻并；度水处理
中图分类号：T
文献标识码：A
DiscussionofOilfieldDrillingWastewaterTreatmentbyIron-CarbonMicro-ElectrolysisTechnology
Guan Zhenghao ', Liu Jiakang ', Ma Rui I, Guan Tao 2
(1.School of Earth Sciences, Northeast Petroleum University, Heilongjiang, 163000
2.PetroChina Dalian Lubricating Oil Branch Office, Liaoning, 116021)
Abstracf : Recenly, rhe iron-carbon micro-electrolysis technology has α beer application in the field of wastewarer treazmenz, on which cognition, rhis paper has developed zhe experiment of making rse of iror-carbon micro-elecfrolysis technology to process rhe oilfield drilling. wastewater: The resulr has shown thar tunder the conditiont rhaz iron-carbon proportion I: I, pH value of'solaztion 3.2, iron-carbon dosage 0.8kg/L and reaction fime J 5Omin, use the iroul-carbon micro-elecfro/ysis technology fo fake the 70mL oilfield dril/lirg wasfewater reafmenz, which can reduce the wastewater COD concenzrartionfrom 586.42mg/L to J 74.46mg/L, so zhar fo remove rhe organic pollatan in wastewafer efectively:
Key words : iron-carbon micro-electrolysis rechnology; oifjield drilling; wastewater reatmeme
引言
随着环境污染的逐渐加重，高浓度工业的有机废水处理问题也引起了人们的重视。而油田钻并废水拥有COD浓度高、组分复杂和色度高等特点，所以废水的处理更具难度。但由于油田钻井废水量较大，所以还要确保度水处理达标。针对这一情况，还应加强油由钻并废水处理方法的研究和探
索，以便更好的推动油田企业的发展。 1.铁碳微电解法的原理分析
采用铁碳微电解法进行废水处理，将使用铁屑和碳
为反应原材料科，并利用二者电位差进行金属离子的还原，从而使度水中的重金属离子、苯胺和苯酚等物质发生沉淀或被吸附，进而使溶液中胶体态和悬浮状的污染物得到去除。从反应原理上来若，在反应时需要将经过活化处理的铁屑及碳放入到含有酸性电解质的水溶激中，从面构成属蚀电池。而电池的阳极会产生具有较高活性的二价铁离子，并在酸性溶液中起到降解有机物的作用。铁离子的不断产生，能够使阳极极化作用得到克服，并使溶液保持较高化学还原性。电极产生的[H]，则能与较多组分发生氧化还原，从而使发色和助色基团得到破坏，继而使废水得到脱色处理。在铁碳构成的电池中，将有较多小电场产生，从而促使废水中有机物及重金属离子发生氧化还原和电絮凝反应。在电场效应的作用下，落液中胶体的稳定体系也将得到破坏，分离出的离子则将吸附在电极上或沉淀。就目前来君，铁碳微电解法已经在各种度水的处理中得到了应用，不仅能够获得较好的废水处理效果，还能有效降低废水处理成本，具有投资少、操作简使等多种优势。
2.利用铁碳微电解法处理油田钻井废水
自上世纪70年代出现以来，铁碳微电解法就引起了人万方数据
们的注意。在80年代引入国内后，铁碳微电解法在石化废水、印染暖水和造纸废水等多种度水的处理中得到了应用，并且取得了较好的废水处理效果。这些废水大多具有较高 COD浓度，并且废水中含有较多的重金属。而油田钻并水也具有COD浓度高和重金属含量大等特点，所以可以尝试使用铁碳微电解法进行废水处理。但是考虑到油田钻并废水还具大量油类污染物和悬浮物等物质，所以还要确定采用铁碳微电解法处理该种废水能够取得的效果。此外，还要进行铁碳微电解法使用条件的确认，以确保方法的使用能够给油由企业带采一定的经济效益。因此，还要开展利用铁碳微电解法处理油田钻进废水的实验，以便通过实验确定度水处理效果，并得到最佳的铁碳投加量、铁碳比例、反应时间和溶液pH值等参数，进而获得更好的废水处理效果。
(1)油田钻并废水特性
从组成上来看，油田钻井度水包含压裂液、钻井废水和试油废水。在油田开发初期，冲洗钻井设备的废水和部分地层水将随着钻具被排出，其中包含较多的COD、石油类和PH值，具有COD浓度高、PH值高、色度高和稳定性高等特征，难以进行生化降解。随着钻并周期的延长，废水中又会含有大量的油类污染物和钻井液，而钻并液中不仅包含黏土、添加剂等物质，还包含固体颗粒状的钻井岩屑。此时，钻并废水具有COD浓度高、PH偏碱性、粘度大、悬浮物和石油类含量高等特点。就目前来看，国内在油田钻井废水处理方面，主要采用了活性炭吸附、混凝沉淀、生物降解等技术手段。采用活性炭吸附法，仅仅能够通过吸附和过滤进行污染物和水体的分离，无法改变度水化学成分，所以获得的处理效果有限。采用混凝沉淀法，就是利用化学药剂使废水中的污染物凝聚和沉淀。采用生物降解法，则是利用生物消