钻井岩屑废水处理工艺研究

论文摘要

钻井岩屑废水（Drilling wastewater）是钻井废水的一种,是海上石油平台石油开采过程中产生的废水,其水质水量变化大、水质成分复杂、盐度高,各项水质指标均远远超过排放标准,直接排放会对环境造成巨大的的危害。随着国家环保法律、法规的日益严格,石油、天然气开采方式越来越复杂及钻井深度的不断增加等,钻井废水的治理也越来越困难。现有的处理技术和设备已不能满足目前钻井废水治理的需要,因此寻求经济上合理、技术上可行的钻井废水的治理技术和设备势在必行。实验对隔油预处理、加热破乳、化学混凝、生化处理、Fenton氧化组合工艺进行了优化研究,取得对钻井废水较理想的处理效果。采用API-CPI-API组合隔油装置对废水进行处理,平均油去除率达87.9%。加热破乳,出水油去除率可达99%,色度去除率约80%。废水经混凝后出水油含量低于100mg/L,COD约4000mg/L,废水可生化性由0.15提高到0.5。废水经生化处理后油含量、COD和色度分别降为20mg/L、1800mg/L和90倍。对Fenton反应操作条件进行了优化,H2O2和FeSO4·7H2O投加量分别控制为8.2mL/L、13.69g/L;H2O2滴加方式对Fenton反应效果有一定影响,当H2O2滴加速率控制在1mL/min时废水COD去除率比一次性加入可提高10%。废水经“隔油预处理—加热破乳—化学混凝—生化处理-Fenton氧化”组合工艺处理后,出水COD低于60mg/L,含油量、SS、色度等指标均低于检测限度,出水水质达到天津市《污水综合排放标准》（DB12/356-2008）二级排放标准。该工艺处理钻井废水效果较稳定,成本相对较低,是合理的治理钻井废水的工艺。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 综述
• 1.1 钻井岩屑废水的来源及组成
• 1.2 钻井岩屑废水的水质特征
• 1.3 钻井废水的危害
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 物理处理法
• 1.4.2 化学处理法
• 1.4.3 物理化学处理法
• 1.4.4 生化处理法
• 2 废水水质及工艺流程分析
• 2.1 水质分析方法
• 2.2 水样及工艺流程分析
• 2.2.1 常规水质指标检测
• 2.2.2 红外光谱分析与GC-MS分析
• 2.2.3 工艺流程分析
• 3 钻井废水物化预处理
• 3.1 材料
• 3.1.1 试剂
• 3.1.2 仪器设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 隔油预处理
• 3.2.2 加热破乳
• 3.3 实验结果分析
• 3.3.1 隔油预处理
• 3.3.2 加热破乳
• 4 化学混凝处理
• 4.1 混凝理论基础
• 4.1.1 絮凝剂的种类
• 4.1.2 混凝作用机理
• 4.2 实验材料
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器设备
• 4.3 实验方法
• 4.4 实验结果分析
• 4.4.1 无机絮凝剂的选择
• 4.4.2 有机絮凝剂的选择
• 4.4.3 搅拌条件的优化
• 4.4.4 pH的影响
• 4.4.5 絮凝剂用量的优化
• 4.5 混凝实验小结
• 5 好氧生化处理
• 5.1 好氧生物处理机理
• 5.2 实验材料
• 5.2.1 试剂
• 5.2.2 仪器设备
• 5.3 实验方法
• 5.4 实验结果分析
• 5.4.1 活性污泥的培养
• 5.4.2 活性污泥的驯化
• 5.4.3 培养条件对生化处理效果的影响
• 5.4.4 好氧生化处理小结
• 6 Fenton氧化工艺
• 6.1 Fenton反应机理
• 6.1.1 双氧水性质
• 6.1.2 Fenton反应机理
• 6.2 实验材料
• 6.2.1 试剂
• 6.2.2 仪器设备
• 6.3 Fenton实验方法
• 6.4 实验结果分析
• 6.4.1 Fenton反应条件的优化
• 2O₂滴加速率的影响'>6.4.2 H₂O₂滴加速率的影响
• 6.4.3 废水稀释对Fenton反应的影响
• 6.4.4 Fenton氧化工艺小结
• 7 结论
• 8 展望
• 9 参考文献
• 10 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 11 致谢
• 附录一 油含量的测定—重量法
• 附录二 COD的测定方法—重铬酸盐法