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油田钻井污水的物化处理技术研究 报告内容 1. 绪论 2. 钻井污水的混凝处理试验研究 3. 物理吸附深度处理钻井污水试验研究 4. 结论与建议 第1章 绪论 1.1钻井污水的污染特性 1.1.1 钻井污水的来源 油气田在钻探过程中产生的大量污水，即俗称钻井污水 。主要渠道有：泥浆废弃 、泥浆散落、岩屑、钻井过程的酸化和固井作业产生的大量污水、钻井事故及油料散落等。 1.1.2钻井污水的主要污染成份 钻井污水是高倍稀释泥浆和油类的混合物，其成分复杂，含有钻井泥浆中的各种组分，由固体、液体和交替悬浮物组成，属多级分散体系。主要含有COD、油类、重金属、此外还含有悬浮物、氯化物、硫化物、酚等污染物。 1.1.3钻井污水对环境的影响 1. pH值的过高或过低、高含量的可溶性盐及石油类钻井污水影响土壤的结构，危害植物的生长。 2. 钻井液中带入的悬浮物呈胶体状，在水体中长时间不能下沉，导致水体生态的严重破坏且影响水的使用。 3. 若钻井污水冲入河流、海洋或渗入地层，将影响水体的色度、悬浮物、石油类、挥发酚、硫化物、金属离子等严重超标，影响水生物的正常生长。 1.2钻井污水的处理现状 过去对于这种污水，一般采取就地挖坑蓄积的方法，但这会造成土壤污染、土地龟裂板结；若污水渗入地下，还会污染地下水源，直接排放，会使地表水体受到严重污染。我国从80年代初就开展了钻井污水处理研究，目前主要的处理技术有： 1.2.1物理处理法 主要是过滤法 1.2.2 化学处理法 1. 稀释处理法 2. 分级混凝处理法 3. 中和—混凝处理法 4. 酸碱处理法 5. 二级絮凝处理法 1.2.3 物理—化学处理法 1. 电解凝聚浮选法 2. 气浮选法 3. 吸附法 1.2.4 生化处理法 1.好氧生物处理法 2.厌氧生物处理法 1.3现行处理方法（混凝）的不足及解决途径 1.3.1现行处理方法（混凝）的不足 1.处理剂效能不高 2.处理方法单一，污染物深度去除率较低 3.钻井污水处理后的大量残渣造成二次污染 1.3.2 解决混凝效力不高的途径 1. 深度处理（复合处理法） 一般采用活性碳吸附、化学氧化、生物氧化等处理技术 2. 新型处理技术及絮凝剂的研究开发 主要包括开发新型钻井液体系、研制新型高效专用水处理剂、新型处理方法的研究开发等方面的研究。 第2章钻井污水的混凝处理试验 2.1混凝的基本理论及机理 2.1.1 DLVO理论 DLVO理论是用胶体颗粒间的吸引能和排斥能所产生的相互作用来解释胶体的稳定性和产生絮凝沉淀的原因。 2.1.2 压缩双电层机理 向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，利用加入的反离子与扩散层中原有反离子之间的静电斥力减小ζ电位，使得胶粒得以迅速凝聚。 2.1.3 吸附电中和机理 利用胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用中和电位离子所带的电荷，减少了静电斥力，降低ζ电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。 2.2.4 吸附架桥机理 吸附架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联的过程。 2.2.5 沉淀物网捕机理 采用硫酸铝等高价金属盐类作混凝剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物（Al(OH)3，时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。 2.2混凝试验设计及方法 2.2.1试验材料 1.混凝剂 聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁和氯化铁 2.钻井污水水质 COD为4300.5mg/L，pH在8.14左右，颜色呈棕褐色，有浓郁的腥臭味。 2.2.2试验方法 室温下，取100mL钻井污水于250mL烧杯中，于四联磁力搅拌器上以300r/min的搅拌速度搅拌溶液，加入一定量的混凝剂，搅拌30s后加入0.5mL浓度为2g/L的聚丙烯酰胺，继续搅拌30s。然后以60r/min的速度搅拌3分钟，静置2h，观察混凝现象，取上清液测定其COD值，以COD值作为衡量处理效果的指标。 2.3混凝试验结果与分析 2.3.1混凝剂种类及加药量对混凝效果的影响 试验分别考察了三氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁四种混凝剂（以聚丙烯酰胺为助凝剂）不同加药量条件下的处理效果，COD去除率随不同混凝剂用量变化见图2-1