[发明专利]油田废水中有机物的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的净化处理技术领域。

背景技术

油田钻井废水是在石油钻井过程中产生的废水，该废水含有钻井过程中人为加入的有不同用途的有机高分子钻井液添加剂，同时也含少量的石油及其它成分。一般来说，使用驯化后的微生物，石油可以通过生物处理方法得到比较有效的去除，但人为添加的有机高分子钻井液添加剂因分子量大成分复杂而难被生物降解。

石油钻井液有机处理剂主要由有机高分子化合物组成，分子量从几千至几百万不等，结构复杂，品种繁多，在安全、经济、优质和快速钻井中发挥了不同的重要作用。烷基磺酸A和烷基苯磺酸盐系列作为泡沫剂或乳化剂；聚丙烯酸A.聚丙烯睛盐和硝基腐殖酸盐系列可作为降滤失剂；单宁酸盐和铁铬木质素磺酸盐可作为稀释剂等都在石油钻井过程中发挥了各种不同用途的作用。近年来，为避免重金属污染，铁铬木质素磺酸盐已由不含重全属离子的化合物取代。目前国内外在油田钻井废水的处理中除采用直接填埋、坑内密封和脱稳干化等方法外，主要采取如下方法：1.闭合回路处理系统：主要包括絮凝、脱水、控制和固控4个单元。使处理后的水可以回用，脱出的固相含水率低，可用作铺路。2.固化：这种方法是近年来普遍使用的方法.分为高强度固化和掺合固化。前者在钻井废液中加入固化剂，使其转化成强度很高的固体，用作建筑材料。后者加入磷石青等胶结材料，使其转化为类似土壤的固体。3.化学强化固液分离：主要加入某种化学药剂进行化学脱稳、絮凝处理后进行机械固液分离。尽管上述提到的方法在油田钻井废液的处理中从不同惫度发挥了一定的作用，但总的来看都存在着造价高、操作复杂和处理后的废水难以达标排放等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了提高油田钻井废水中有机物的处理效率并使处理后的废水达标排放，从而提供一种油田废水中有机物的去除新方法。

本发明选取了2种陆地和1种海上油田钻井废水作为研究对象，首先用活性污泥、厌氧好氧组合以及酵母菌等生物方法对海上油田钻井废水的处理进行了研究。结果表明，在不同时间内废水中有机物的去除率〔以总有机碳〔TOO表示)只能达到10-44％左右(表1)0在经过反复的探索性研究实验后发现，用盐酸将海上油田钻井废水的pH值调节至2到6时有沉淀产生，再用聚合抓化铁(40mg/L Fe)进行絮凝后发现，在pH从3到5时，海上油田钻井废水TOC的去除率达到8090以上.将2种陆地油田钻井废水的pH调节到3后，再加入40mg/L Fe”的聚合氛化铁絮凝剂进行絮凝，使废水中TOC的去除率分别达到66.5％和92.7％(表3)e最后采用24小时活性污泥处理、调节pH至5和加入聚合氯化铁絮凝剂(40mglL Fe，+)的集成组合方法对海上油田钻井废水处理的研究结果表明，可使废水中TOC的去除率达到94.3，处理后的油田钻井废水能够达标排放。

为了更进一步证明油田钻井添加剂能够通过调节pH和加入聚合纵化铁絮凝剂的方法从水中得到有效去除，本发明分别选取了聚丙烯酸盐、聚丙烯晴钱和钾盐、硝基腐植酸钾和磺甲基化酚醛树脂5种钻井过程中常用的添加剂进行了实验。结果表明，通过调节pH至3后，水中上述5种添加剂的去除率为80-100％。

另外，在实验过程中发现，有机高分子钻井液添加剂在降低PH至2到6时发生沉淀，但通过加碱调pH至碱性后析出的有机高分子钻井液添加剂能够重新溶解.经过大量的调查研究发现，出现上述现象的原因是：许多有机高分子钻井液添加剂是各种不同的高分子有机弱酸盐，它们在pH(8-9)偏碱性时.稳定成以盐的形式溶解于水中.但当水中州降低至偏酸性时，这些高分子有机弱酸盐变成高分子有机弱酸而发生失稳从水中析出。发生失稳的pH因有机酸的浓度和种类不同而异，但总的来说越低越容易产生失稳，从水中析出的部分越多。但当pH降低至2以下时，高分子有机弱酸盐的去除率已无明显变化，因此，比较适宜的姆范围为2～6，最佳范围为3～5。

因此，本发明所采取的技术方案是：

一种油田废水中有机物的去除方法，该方法是：

A、通过生物处理、调节pH和加入铁系列无机絮凝剂的流程去除油田钻井废水中的有机物；

B、对固液分离得到的大量有机高分子添加剂沉淀物，通过加碱使高分子有机酸生成溶解于水的有机酸盐，从而回收或回用油田钻井添加剂。

B方案中，随着pH的上升，钻井液添加剂的回收率逐步提高，但当pH升高到10以上时，回收率已无明显变化。因此，溶解回收添加剂的适宜pH范围为7.5-10，最佳范围为8-9.这样可在一定程度上提高油m钻井废水处理的经济效益。