摘要：以華北油田某深井的高濃度鉆井廢水(COD高達14 460.0 mg/L)為研究對象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的組合處理工藝。重點研制了鉆井廢水催化氧化處理催化劑(鎳基催化劑),通過實驗確定了最佳工藝參數(shù)條件。著重考察了催化氧化處理的工藝條件,在pH值為4,次氯酸鈣投加量為4.4 g/L,催化劑投加量為1.6 g/L的條件下COD降至403.5 mg/L,進一步吸附處理后COD降至139.9 mg/L、色度為30倍、石油類含量為3.8 mg/L、pH為8.0和SS濃度為52 mg/L,最終出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)二級標準,處理成本為84.8元/m3。

鉆井廢水是指在石油與天然氣鉆井過程中產(chǎn)生的一種特殊的工業(yè)廢水，其主要來源有'廢棄和散落泥漿、巖屑和鉆井設備的沖洗、鉆井過程的酸化和固井作業(yè)產(chǎn)生的廢水、鉆井事故、儲油罐與機械設備的油料散落。目前，對鉆井廢水的處理一般局限于混凝、過濾和吸附等常規(guī)處理方法，處理后的水質(zhì)均較難達到/污水綜合排放標的標準要求，尤其COD較難達標。

部分鉆井廢水處理達到回注標準要求后回注到地層。采用生物法處理鉆井廢水具有較好的發(fā)展前景，但不適宜用于高濃度鉆井廢水的處理。因此，以華北油田某油井鉆井廢水為研究對象，通過研究其水質(zhì)污染特性，提出了酸化-混凝-氧化-吸附的組合處理工藝，并通過實驗確定了處理工藝參數(shù)條件，對高濃度鉆井廢水的達標處理具有重要的參考價值。

1鉆井廢水水質(zhì)分析

實驗所用鉆井廢水取自華北油田某油井(設計井深7234m)，廢水外觀顏色呈深黑色，有明顯的刺激氣味，主要水質(zhì)指標檢測結(jié)果如表)所示。

由表1可知，該鉆井廢水中各項污染物均嚴重超標，其中COD和色度超標倍數(shù)分別約為100和60，這使鉆井廢水達標處理難度很大。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2鉆井廢水達標處理實驗研究

2.1酸化處理

在配制深井鉆井液時，添加了大量鉆井液添加劑，因此產(chǎn)生的鉆井廢水是一種較穩(wěn)定的膠體懸浮體系，污染物濃度高，且不易降解。通過往鉆井廢水中投加酸性介質(zhì)，改變PH值，可實現(xiàn)初步沉降，達到預處理目的。
通過實驗篩選，確定使用濃硫酸酸化。實驗過程：取鉆井廢水50ml，快速攪拌，同時加入適量濃硫酸，調(diào)整PH值，反應一定時間后，測上層清液COD值。通過實驗，確定了最佳的酸化PH值為4，反應30min后，COD去除率高達44.38%。

2.2混凝處理實驗

混凝處理法是向廢水中投加混凝劑，在電性中和、壓縮雙電層、網(wǎng)捕作用和吸附架橋等作用下，使膠體顆粒脫穩(wěn)而相互聚合，生成較大的絮體進而沉淀分離。

考慮實驗藥劑的性能與常用易得性，故選擇聚丙烯酰胺作為處理酸化出水的有機高分子混凝劑。因此本工藝主要考慮對無機混凝劑的篩選。通過實驗篩選評價，確定聚合氯化鋁作為無機混凝劑。