大港油田钻井废水深度处理技术研究

论文摘要

钻井废水是钻井液的高倍稀释溶液和油类的混合物,是油田废水的重要组成部分,是油田主要污染源之一。其组成复杂,不经处理直接外排,可导致较严重的环境污染问题。本文针对大港油田BH13×1井废水和大港油田三种典型废弃钻井液体系的特点,决定采用“化学混凝-催化氧化-活性炭吸附”三元组合的处理方法进行实验研究。实验首先以大港油田BH13×1井钻井废水为处理对象,研究了无机混凝剂及其浓度、有机絮凝剂浓度、pH和加药方式等因素对混凝处理效果的影响规律,优选了相应的工艺条件。针对大港油田典型废弃钻井液体系,通过研究混凝剂对其脱稳-絮凝效果的影响,确定了无机混凝剂IPA-I和有机絮凝剂OF-1作为该地区钻井废水混凝处理的化学处理剂。在此基础上采用正交优化实验,确定了三种典型废弃钻井液相应的最佳组合处理工艺条件。化学混凝处理后,现场废水和三种不同钻井液体系的水质有了显著变化,浊度、色度和COD等检测指标去除率在90%以上。在化学混凝处理后,采用H2O2/Fe（Ⅱ）催化氧化技术深度降解混凝出水COD。通过对氧化剂、催化剂和催化助剂以及反应体系酸度条件和反应时间等影响因素的研究,确定了其相应工艺的控制条件。经过H2O2/Fe（Ⅱ）催化氧化处理,上述体系的混凝出水COD去除效果明显,达到或接近国家相关排放标准的规定。最后,针对部分化学混凝-催化氧化处理出水COD,采用活性炭吸附处理的方法,优选了吸附条件,使处理结果达到国家相关排放标准。实验结果证明,经过“化学混凝-催化氧化-活性炭吸附”三元组合工艺处理后,大港油田BH13×1井钻井废水和大港油田三种典型废弃钻井液体系废水pH值、色度、浊度、COD等处理指标的去除率都在99%以上,水质指标基本达到污水综合排放标准（GB8978-1996）中的二级排放标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究对象
• 1.5 研究方法与技术路线
• 第二章 钻井废水处理研究现状
• 2.1 钻井废水的来源、污染物种类及其污染特征分析
• 2.1.1 钻井废水的来源及危害
• 2.1.2 钻井废水的污染物种类及其污染指标
• 2.1.3 钻井废水的水质特征分析
• 2.2 钻井废水化学混凝技术研究
• 2.2.1 化学混凝的作用机理及影响因素
• 2.2.2 钻井废水化学混凝技术处理研究现状
• 2.3 钻井废水高级氧化技术研究
• 2.3.1 高级氧化的作用机理及影响因素
• 2.3.2 钻井废水高级氧化技术处理研究现状
• 2.4 钻井废水活性炭吸附技术研究
• 2.4.1 活性炭吸附的作用机理及影响因素
• 2.4.2 活性炭吸附技术研究现状
• 第三章 实验方法
• 3.1 钻井废水化学混凝实验方法
• 3.2 钻井废水催化氧化实验方法
• 3.3 钻井废水活性炭吸附实验方法
• 3.4 实验室评价指标的选择
• 3.4.1 pH 的测定
• 3.4.2 色度的测定
• 3.4.3 浊度的测定
• 3.4.4 COD 的测定
• 第四章 钻井废水化学混凝实验研究
• 4.1 实验药品、仪器
• 4.2 BH13×1 井钻井废水化学混凝实验研究
• 4.2.1 无机混凝剂及其加量优选实验
• 4.2.2 溶液pH 值的影响
• 4.2.3 有机絮凝剂浓度的影响
• 4.2.4 添加药剂方式的影响
• 4.2.5 BH13×1 井钻井废水化学混凝实验小结
• 4.3 大港油田三种典型体系废弃钻井液化学混凝实验
• 4.3.1 大港油田三种典型体系废弃钻井液基本特征
• 4.3.2 无机混凝剂对不同废弃钻井液脱稳－絮凝处理的影响
• 4.3.3 有机絮凝剂对不同废弃钻井液脱稳－絮凝处理的影响
• 4.3.4 废弃钻井液脱稳-絮凝处理的正交优化实验研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 钻井废水催化氧化实验研究
• 5.1 实验药品、仪器
• 5.2 BH13×1 钻井废水混凝出水的催化氧化处理实验研究
• 2O₂/Fe²⁺配比优选'>5.2.1 H₂O₂/Fe²⁺配比优选
• 2O₂/Fe²⁺催化氧化pH 优选'>5.2.2 H₂O₂/Fe²⁺催化氧化pH 优选
• 2O₂（30%溶液）加量优选'>5.2.3 H₂O₂（30%溶液）加量优选
• 5.2.4 催化氧化时间优选
• 5.2.5 催化助剂A 浓度优选
• 5.2.6 大港油田BH13×1 井钻井废水催化氧化实验结论
• 5.2.7 BH13×1 井钻井废水混凝-催化氧化处理前后水质分析
• 5.3 大港油田三种典型体系废弃钻井液混凝出水催化氧化实验研究
• 5.3.1 废弃硅基钻井液混凝出水催化氧化正交实验
• 5.3.2 废弃盐水钻井液混凝出水催化氧化正交实验
• 5.3.3 废弃聚合物钻井液混凝出水催化氧化正交实验
• 5.4 本章小结
• 第六章 钻井废水活性炭吸附实验研究
• 6.1 实验药品、仪器
• 6.2 钻井废水活性炭吸附实验内容
• 6.2.1 吸附pH 值的确定
• 6.2.2 活性炭加量的确定
• 6.2.3 吸附时间的确定
• 6.2.4 吸附后出水调整pH 值的确定
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢