文档介绍：活性炭吸附法处理气田聚磺泥浆钻井废水
摘要:采用混凝-二次絮凝-活性炭吸附法深度处理钻井废水。实验取200mL普光301-3井钻井废水,确定了最佳工艺条件:,活性炭加入量40g,,。处理后钻井废水COD去除率大于90%,色度去除率100%。
关键词:活性炭,三磺泥浆体系,钻井废水,聚丙烯酰胺,COD
聚磺泥浆体系是国内油气田普遍采用的一种性能优良、价格低廉的耐高温型泥浆体系,主要用于钻井深度达到3000m以上的深井或超深井钻井过程。聚磺泥浆体系就是在泥浆配方中,添加剂的主要成分为磺化酚醛树脂(SKP)、磺化褐煤(SMC)和磺化烤胶(SMK)等的泥浆体系[1]。
普光气田由于地层复杂,井深一般都在5600m以上,故钻井时使用的泥浆体系大多数为聚磺泥浆体系。使用聚磺泥浆体系时产生的钻井污水颜色深,一般呈黑褐色,COD含量高且很难降解去除。针对聚磺泥浆钻井废水特征,在用化学混凝技术进行第一步处理后,选择活性炭对钻井废水进行深度处理,取得了较满意的效果。
1实验材料及方法
本实验用钻井废水取自中原油田普光分公司普光301-3井钻井泥浆池,钻井废水主要技术指标和分析方法见表1。
废水外观呈黑褐色、原水COD为12353mg/L,成分复杂,具有高色度、高浊度、高COD和高稳定性等特点。用文献[2]提出的化学混凝法进行第一步处理后,出水为棕红色、COD值为3056mg/L;再用二次絮凝法进行第二步处理,出水为黄色、COD值为1952mg/L,无法达到《污水综合排放标准》GB8978 - 1996的1 - 2级技术要求,需进行深度处理。
1. 2 实验仪器和药品
JBY - 2絮凝搅拌仪;电动搅拌器; PHS - 3C精酸度计; 721可见光分光光度计。活性炭(工业品) ;聚丙烯酰胺(工业品) ;铁屑(工业品) ;硫酸亚铁铵(AR) ;重铬酸钾(AR) ;硫酸银(AR)等。
1. 3 实验方法
取200 mL普光301 - 3井钻井废水的二级絮凝出水(COD为1 952 mg/L) ,调节适当的吸附pH值,加入一定量的活性炭吸附剂,然后快速搅拌,经一定时间后,停止搅拌,过滤,用石灰乳调节水样pH值为定值,再加入少量的聚丙烯酰胺慢速搅拌片刻,静置沉降。观察上层清液的颜色并分析其COD值。
2 结果与讨论
2. 1 活性炭吸附钻井废水的影响因素[ 3, 4 ]
2. 1. 1 吸附pH 值
控制活性炭加入量为20 g,吸附时间为2. 0 h,吸附后调整出水pH值为8. 0,改变吸附pH值,按1. 3所述实验方法考察吸附pH值对COD去除率的影响,结果见表2。
由表2可见,吸附pH值小于1. 5时, COD去除率随pH值升高而逐渐增加;吸附pH值为1. 5时,COD去除率达到最大值90. 16% ;吸附pH值大于1. 5时, COD 去除率随pH 值的升高而逐渐减小。实验确定吸附pH值为1. 5。
2. 1. 2 活性炭加量
控制水样吸附pH值为1. 5,搅拌时间为2. 0 h,吸附后出水调整pH值为8. 0,改变活性炭加量。考察活性炭加入量对COD 去除率的影响,结果见表3。
由表3可以看出, COD去除率随着活性炭加入量的增大而逐渐升高。这