鉆井水基泥漿廢棄物的固相再利用技術(shù)

1導(dǎo)言

鉆井水基泥漿廢物的固相是指水基泥漿先破碎脫穩(wěn)，再經(jīng)壓濾機過濾后的泥餅土等固體產(chǎn)出物。滲濾液個別井會出現(xiàn)GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的一種或多種一級污染物或二級污染物，部分井會伴有異味。如果它與自然環(huán)境直接接觸，就會污染土壤、水和植被。同時，鉆井水基泥漿廢棄物固相的儲存也占用了大量土地，造成了很大的環(huán)境危害。因此，無論從環(huán)境保護(hù)還是經(jīng)濟(jì)角度考慮，鉆井水基泥漿固相廢物都應(yīng)進(jìn)行無害化和清潔化處理。

2鉆井水基泥漿的無害化處理

廢水基泥漿成分復(fù)雜，主要體系有分散鉆井液、鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、聚合物鉆井液、正電膠鉆井液和耐高溫深井水基鉆井液。由于廢水基泥漿穩(wěn)定性高，固液分離困難，脫水水中污染物濃度高，井場的水、電、場地等環(huán)境條件要求廢水基泥漿鉆井液處理裝置體積小，處理效率高。受處理成本限制，絮凝劑(破膠劑)和固化劑的加入量不宜過大，但處理效果應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

鉆井水基泥漿廢物固相填埋技術(shù)

摘要:鉆井水基泥漿廢棄物固相作為垃圾填埋回用時，闡述了鉆井水基泥漿廢棄物固相的物質(zhì)判斷標(biāo)準(zhǔn)和聚合物填埋的過程控制。鉆井水基泥漿產(chǎn)生的固相廢物為一般工業(yè)固體廢物，由于廢棄的水基泥漿不在國家危險廢物名錄中，因此水基泥漿無害化處理后的產(chǎn)品不屬于危險廢物，符合GB 18599—2001《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中第二類一般工業(yè)固體廢物的要求。只要鉆井水基泥漿廢物的固體浸出液指標(biāo)不大于GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的較高排放標(biāo)準(zhǔn)和GB 5085.1—2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的危險廢物指標(biāo)，就可以進(jìn)行填埋。但建議按照GB 18599—2001《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中二級填埋場的要求建設(shè)填埋場。在填埋場建設(shè)中，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，建立填埋場的配套設(shè)施，包括雨水收集系統(tǒng)、滲濾液收集和排水系統(tǒng)、填埋場封場等。詳見圖1填埋過程控制圖。

在填埋場運行過程中，根據(jù)華北油田廢水基泥漿的特點，首先要調(diào)節(jié)廢物的pH值，并加入化學(xué)藥劑控制pH值。大多數(shù)金屬氫氧化物的溶解度與pH值有關(guān)。pH值高時，很多金屬離子會形成氫氧化物沉淀，在pH值8.0~9.7范圍內(nèi)，大部分金屬基本都會沉淀。但當(dāng)pH值過高時，會形成帶負(fù)電荷的羥基絡(luò)合物，溶解度增大。許多金屬離子都有這種性質(zhì)。例如，當(dāng)銅、鉛、鋅、鎳和鎘的pH值分別為9.0、9.3、9.2、10.2和11.1時，就會形成金屬絡(luò)合物，導(dǎo)致溶解度增加。以鎘處理為典型案例分析，鎘的零價不存在于土壤中，鎘只能以+2價及其化合物存在。一般pH在4-8之間時是簡單的二價離子；當(dāng)pH值大于8，理想環(huán)境指數(shù)大于9.2時，氫氧化鎘開始生成。只有當(dāng)氯離子濃度大于37毫克/千克時，才有可能形成氯化鎘。在自然環(huán)境中，從含氧地表水到厭氧廢水基泥漿，鎘在各種環(huán)境中的質(zhì)量平衡和分布都受到各種無機配體與鎘的親和順序的制約。在配體相同的情況下，受配體濃度限制。華北油田廢水基泥漿壓濾后的大部分泥餅土淋濾液中Cd的主要存在形式為Cd2+、CdCl+和CdSO4。通過實踐，比如把鋼渣扔到土壤里，很容易被氧化成氧化鐵，氧化鐵可以吸附和共沉淀鎘離子，從而固定鎘。本文選擇鐵粉作為脫鎘劑，并選取100ml鉆井水基泥漿廢物的固體浸出液作為樣品。分別選用0.1%、0.5%、1%、2%、5%的鐵粉，實驗分別選用0.1g、0.5g、1g、2.0g、5.0g的鐵粉。鐵粉除鎘分析圖。

從上表可以看出，當(dāng)使用2%的鐵粉時，鎘的去除量更大，也更經(jīng)濟(jì)。鉆井水基泥漿廢物的固相用于填埋。首先，根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》(2013年修訂)，本項目屬于環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約綜合利用第三十八條第十五條“三廢綜合利用及治理項目”，是鼓勵類項目。鉆井水基泥漿廢物固相填埋處理符合國家產(chǎn)業(yè)政策。利用鉆井水基泥漿產(chǎn)生的固相廢料來填充這些早期經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成的水土流失是有效的。

4結(jié)論

鉆井水基泥漿廢物作為垃圾填埋的固相是起步階段，后面還有很多課題需要研究。而華北油田冀中地區(qū)采用生石灰、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁為主劑的配方處理廢棄鉆井水基泥漿，目前效果較為理想。而生石灰、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁都不能處理油基泥漿，目前國內(nèi)處理油基泥漿的技術(shù)還不夠成熟，要么處理成本過高一般企業(yè)難以承受，要么處理結(jié)果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。本文認(rèn)為油基泥漿的處理可以借鑒煉油廠的處理方法，但關(guān)鍵在于廢氣和廢渣的處理。目前，我們在油田開發(fā)過程中面臨的巨大挑戰(zhàn)之一是如何減少鉆井作業(yè)造成的環(huán)境污染。確保鉆井廢棄物和廢鉆井液得到有效的分離、回收、處理和排放，減少環(huán)境污染。

(來源:河北華北石油路橋工程有限公司)

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