肖遙，劉光全，王蓉莎，鄧皓
(江漢石油學(xué)院化學(xué)工程系，湖北荊州 434102) 摘 要：鉆井污水主要含粘土、鉆屑、電解質(zhì)、泥漿添加劑、油類等組分，由于含 固量高，直接進(jìn)行氣浮處理很困難，必須先進(jìn)行固液分離。本文重點(diǎn)探討了固液分離絮凝處 理的出水再進(jìn)行氣浮處理的二次處理工藝。
關(guān)鍵詞：鉆井廢水；氣浮處理；固液分離
中圖分類號(hào)：X703
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
文章編號(hào)：1000-4602(1999)12-0053-03 1 試驗(yàn)部分 1.1 試驗(yàn)儀器
XD-2電熱恒溫水浴鍋；SZD-1型散色光度儀；GYB-5B空壓機(jī)；氣浮裝置，自制；自動(dòng)顯微攝像成像系統(tǒng)(MCTCD)，由上海杰成公司JS94F型微電泳儀和改裝的毛細(xì)管樣品池及連接部件組成。
1.2 試驗(yàn)方法
氣浮流程見圖1。 
1.2.1 試驗(yàn)步驟
?、賹⒉糠痔幚砗蟮那逅⑷肴軞夤拗?，通壓縮空氣加壓到0.25 MPa，溶氣一定時(shí)間；②取一定量污水于儲(chǔ)存池，定量加入氣浮劑或復(fù)配氣 浮劑配方組分一；③開啟污水儲(chǔ)存池和溶氣罐的溢流閥，讓污水和溶氣水同時(shí)流出，并加入復(fù)配氣浮劑配方組分二(對(duì)單一氣 浮劑無此步驟)，置于氣浮池的反應(yīng)段同水流混合后，溢流到氣浮池的氣浮段，氣浮停止一定時(shí)間后，取水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。
1.2.2 水樣基本性質(zhì)
所用水樣取自塔里木某油田生產(chǎn)開發(fā)井的鉆井污水及固液分離出水，其組成及 基本性質(zhì)見表1。?
從表1可見，鉆井污水中主要污染物嚴(yán)重超標(biāo)，經(jīng)過固液分離后水中懸浮物非常少，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，pH值得到有效的控制，但是不能徹底解決石油類和COD等嚴(yán)重超標(biāo)問題，必須進(jìn)一步處理。 表1 鉆井污水及其固液分離處理后水質(zhì)| 水樣 | 采樣井號(hào) | PH | 濁度（NTU） | 懸浮物（mg/L) | 石油類（mg/L） | CODcr（mg/L) | BOD5（mg/L） | 色度（稀釋倍數(shù)） | 外觀 | | 原水 | TZ4-6-10#
TZ16-C1#
LN210-H1# | 9.4
8.6
8.9 | 86200
54300
62000 | 53038
31777
42302 | 689.2
1670.6
1240.8 | 7.012×103
2.427×104
1.373×104 | 205.88
1289.00
1104.96 | 1200
3680
3600 | 深黑褐色
深黑褐色，有浮油，深黑褐色，有浮油 | | 固液分離后水樣 | T24-6-10#
TZ16-C1#
LN210-H1# | 6.5
6.2
6.8 | 68.5
98.6
126.9 | 18.5
31.2
40.8 | 408.1
1060.0
840.7 | 6.014×102
2.423×103
1.574×103 | 98.2
65.5
79.8 | 600
2200
1800 | 深黑褐色
深黑褐色，有浮油，深黑褐色，有浮油 | | 注 固液分離處理方法：鉆井污水絮凝脫穩(wěn)處理后離心分離（2000r/min×5min），分離出的液相收集待用。 | 2 結(jié)果與討論 2.1 氣浮劑篩選試驗(yàn)結(jié)果
在室內(nèi)對(duì)7種無機(jī)氣浮劑和6種有機(jī)氣浮劑進(jìn)行了單選試驗(yàn)，篩選出了幾種較好的氣浮劑如下，無機(jī)：P1，P2，有機(jī)：H1，XY F。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，篩選出最佳的配方為P1+H1，P2+XYF，結(jié)果見表2。從表2可知，無機(jī)—有機(jī)氣浮劑復(fù)配效果較好。 表2 幾種氣浮劑及配方的處理效果比較| 氣浮劑 | PH | 色度（稀釋倍數(shù)） | CODcr | 石油類（mg/L) | 濁度（NTU） | 現(xiàn)象 | | 1400mg/Lp1 | 6.5 | 220 | 246.6 | 6.43 | 48.6 | 水質(zhì)呈淡黃色 | | 1600mg/Lp2 | 6.4 | 200 | 258.2 | 4.81 | 36.8 | 同上 | | 100mg/LH1 | 7.2 | 1500 | 1220 | 9.20 | 62.4 | 水質(zhì)呈黃褐色 | | 100mg/LXYF | 7.2 | 1200 | 806.5 | 8.62 | 59.9 | 同上 | | 800mg/LP1+20mg/LH1 | 6.8 | 80 | 102.7 | 1.09 | 28.7 | 水質(zhì)較清 | | 100mg/LP2+20mg/LXYF | 6.89 | 50 | 92.4 | 4.08 | 19.9 | 同上 | | 注 （1）加藥100mg/LP2+20mg/LXYF.(2)以清水作溶氣水。（3）去除率（%）=（a-bk)/a，其中a、b分別為處理前后水的濁度或CODcr,k為稀釋倍數(shù)。 | 2.2 影響因素及氣浮條件確定
① 含固量的影響
含固量高的污水流動(dòng)性差，尤其是加氣浮劑后增稠更明顯，易堵塞釋放器，不利于氣浮，所以要確定適于溶氣氣浮水樣的含固量范圍。試驗(yàn)采用TZ16-C1鉆井污水逐漸稀釋的辦法控制含固量(見表3)。從表3可見，溶氣氣浮適于處理含固量＜0.5%的水樣。 表3 含固量對(duì)氣浮效果的影響| 含固量（%） | 5.12 | 3 | 2 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | | 氣浮出水濁度（NTU） | | | 420 | 178 | 125 | 88 | | 流動(dòng)情況 | 不流動(dòng) | 不流動(dòng) | 一般 | 較好 | 較好 | 較好 | | 堵塞釋放器情況 | 堵 | 堵 | 不 | 不 | 不 | 不 | | 靜止分層情況 | | | 不明顯 | 明顯 | 明顯 | 明顯 | | 注：（1）含固量為（105±2）℃烘干秤重法測(cè)得。（2）加藥為800mg/L P1+20mg/L H1 | ?、?溶氣時(shí)間及氣浮時(shí)間的確定
不同溶氣氣浮時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果見圖2。 
從圖2可看出，最適宜溶氣時(shí)間為10 min，浮選時(shí)間15min。
?、?氣浮劑濃度的影響
氣浮效果不僅取決于氣浮劑的種類，而且氣浮劑有最佳濃度(CFC)范圍。圖3是P1濃度和處理后水濁度的關(guān)系曲線，從曲線可以求出只有P1作氣浮劑時(shí)CFC為1400mg/L。 
?、?污水與溶氣水比例(回流比)的確定
回流比的影響試驗(yàn)結(jié)果見表4。從表4可以看出：回流比越大，處理效果越明顯。回流比1∶1以后，濁度去除率變化很小。所以選擇回流比1∶1較適宜。
2.3 水質(zhì)綜合分析結(jié)果
水質(zhì)綜合分析結(jié)果見表5，由表5可見，鉆井污水經(jīng)過固液分離后進(jìn)行氣浮二次處理，出水中各項(xiàng)主要指標(biāo)均低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。 表4 回流比對(duì)浮選效果的影響| 回流比 | 1：0.2 | 1:0.5 | 1:0.8 | 1:1 | 1:2 | 1:3 | | 濁度（NTU） | 32.3 | 15.4 | 7.8 | 6.6 | 4.3 | 3.0 | | 濁度去除率（%） | 39.3 | 76.6 | 85.8 | 86.6 | 86.9 | 87.8 | | CODcr | 868.8 | 452.3 | 206.7 | 105.4 | 78.2 | 47.6 | | CODcr去除率（%） | 57.0 | 72.0 | 82.9 | 91.3 | 90.3 | 92.1 | | 處理水顏色 | 褐色 | 淺黃色 | 微黃色 | 清水 | 清水 | 清水 | | 注 （1）加藥1000mg/L P2+20mg/L XYF.(2)以清水作溶氣水。（3）去除率（%）=（a-bk)/a,其中a、b分別處理前后水的濁度或CODcr，k為稀釋倍數(shù)。 | 表5 氣浮水質(zhì)綜合分析結(jié)果| 井號(hào) | 氣浮劑及濃度 | PH | BOD5（mg/L） | 色度（倍） | Cr6+(mg/L） | Cr(mg/L） | CODcr(mg/L） | 懸浮物(mg/L） | 石油類(mg/L） | | TZ4-6-10# | 800mg/LP2+20mg/LXYF | 6.50 | 8.59 | 60 | 0.042 | 0.094 | 89.2 | 8.6 | 3.42 | | TZ16-C1# | 1000mg/LP2+20mg/LXTF | 6.89 | 12.89 | 50 | 0.045 | 0.102 | 92.4 | 13.2 | 4.08 | | LN210-11# | 1200mg/LP2+20mg/LXYF | 7.00 | 11.05 | 40 | 0.025 | 0.106 | 74.3 | 18.3 | 4.89 | 3 結(jié)論 ① 氣浮處理固液分離后的鉆井污水是可行的。處理后水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996，特別是COD超標(biāo)問題得到了很好解決。COD含量從601.4～2423mg/L降至92.4mg/L以下；油含量從408.1～1060.0mg/L降至?3.42～4.89mg/L。
?、?溶氣氣浮二次處理最適宜條件是：廢水中固體含量應(yīng)＜2%，溶氣時(shí)間10 min，氣浮時(shí)間15 min，回流比為1∶1；最佳氣浮劑配方為：P1+H1，P2+XYF。 參考文獻(xiàn) ?。?］鄧皓，肖遙，朱消菲.復(fù)合離子聚合物鉆井污水處理研究［Ｊ］.石油與天然氣化工，1995，24(1)：64-68.
?。?］肖遙，葉雅文，鄧皓.煉油污水浮選劑的篩選試驗(yàn)［J］.江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1993，15(4)：61-65.
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