含油钻屑热脱附废水回用处理实验

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1、含油钻屑热脱附废水回用处理实验克拉玛依金鑫油田环保工程有限公司， 新疆克拉玛依834000摘要：为了探索含油钻屑热脱附废水回用于自身工艺的循环水和喷淋水，针 对该废水中的悬浮物、还原性有机物筛选了氧化剂和混凝剂，实验结果表明：废 水中加入10% H0+2%Fe2+5% Ca（OH） +3%PAC，经过滤后，悬浮物、含油率都小于2 2 220mg/L，颜色清澈，满足本工艺回用要求，具有良好的应用前景。关键词：热脱附、废水、悬浮物、氧化剂、混凝剂含油钻屑热脱附是通过间接对含油岩屑加热至不高于600C，将基础油（白 油或柴油）与钻屑分离，实现基础油回收，化学助剂无害化，钻屑转为达标的还 原土的一种处

2、理技术1，目前应用广泛。热脱附过程中含油钻屑中的基础油、水 及遇高温挥发的有机物在一定温度下转化为热脱附蒸汽，需要冷凝才能实现油的 回收。通常用循环水与热脱附蒸汽直接换热冷凝，换热效率高、不易堵塞管道， 但含油钻屑中的水份，进入到循环水中，产生多余的废水。热脱附废水经除油、 固液分离，降低还原性有机物和悬浮物后，资源化回用于循环水或用于还原土降 温、降尘，筛选氧化、絮凝处理药剂，可为生产实践和进一步研究提供参考。1实验材料与方法（1）热脱附废水含油钻屑热脱附废水来自于克拉玛依金鑫公司含油钻屑热脱附项目，废水呈 亮黄色（见图1），pH值6.98，悬浮物1086mg/L、含油率452 mg/L。图

3、 1 热脱附废水图片（2）主要化学试剂：氯酸钠（NaClO）、高锰酸钾（KMnO ）、双氧水4（H0）、硫酸亚铁（FeSO）、聚合氯化铝（PAC）、氢氧化钙（Ca（OH），均为2 2 4 2 分析纯，市售。（3）实验方法第一步：氧化剂筛选，取 200mL 废水于 3 个烧杯中，分别向 3 个烧杯中分别加入3%的NaClO、KMnO以及H O +Fe2+（Fenton试剂）进行预处理，搅拌10min后4 2 2 静置沉降，观察色度变化，色度变化越大，表明发生的反应越剧烈，进一步加入2%PAC，搅拌均匀后静止lOmin,测量固液分层后析出水的量，析出水量越大，其 效果越好。第二步：氧化剂加量筛选，

4、取 2OOmL 废水于烧杯中，在上一步筛选出的氧化剂的基础上，对氧化剂的加量梯度进行实验，搅拌均匀后，加入3%-5%Ca（OH）,2搅拌均匀后静止10min,测量固液分层后析出水的量，析出水量越大，其效果越好。第三步：混凝剂加量筛选：在第二步基础上，对 PAC 的不同加量进行实验，搅拌均匀后静止10min,测量固液分层后析出水的量，析出水量越大，其效果越好。2 实验结果讨论（1）氧化剂的筛选图2热脱附废水加药后图片从左至右依次为加入了 NaClO、 KMnO 、 H O +Fe2+、 KMnO +PAC、 H O +Fe2+PAC )4 2 2 4 2 2由图2可以看出，加入NaClO的烧杯内

5、废水颜色几乎无变化，没有发生反应,H0+Fe2+反应比KMnO激烈，但都没有明显的固液分层。在后2个烧杯中加入了2 2 4PAC混凝剂后，H O +Fe2+（Fenton试剂）所在的烧杯中固液分离后析出水的量较大,22且水质相对透明。因此，氧化剂选用H O +Fe2+（Fenton试剂）。22（2）氧化剂加量优化由Fen ton试剂的作用机理可知，除去氧化物的有效基团为羟基自由基，但HO、Fe2+、OH-都影响羟基自由基的产生，从而影响其对废水的处理效果。采用22不同加量比例：1% HO+1% Fe2+（1#）、2% HO+1% Fe2+（2#）、3% HO+1% Fe2+2 2 2 2 2

6、2（3#）、4%HO+1% Fe2+ （4#）、5% HO+1% Fe2+（5#），加入 3%Ca（OH），将 pH 控2 2 2 2 2制在69，优选最佳加量，结果见图3。图3热脱附废水变化（从左至右依次为1#、2#、3#、4#、5#）由图3可以看出，虽然烧杯中水体都明显出现了分层，但是出水浑浊不清澈说明氧化不彻底，氧化剂加量不够，需要增大氧化剂的加量。改变配比为：2% HO+2% Fe2+(6#)、4% HO+2% Fe2+(7#)、6% HO+2% Fe2+2 2 2 2 2 2(8#)、8% HO+2% Fe2+ (9#)、10% H O+2% Fe2+ (10#)进行氧化处理，搅拌

7、102 2 2 2分钟后，加入5% Ca(OH)，将pH调节到69，效果见图4。2图4脱附废水变化（从左至右依次为6#、7#、8#、9#、10#）由图4可以看出，随着Fen ton试剂比例加量的不断增加，出水越来越清澈, 当加量到达10% H0+2%Fe2+的时候，出水最清澈。22（3）混凝处理图5加入PAC后热脱附废水变化（从左至右加量依次为1%、2%、3%、4%、5%）由图5可以看出，加入氧化剂和混凝剂PAC后，烧杯内废水分为上中下三层, 上层为气泡状漂浮絮体，中间为水层，底部为泥状物。从左至右，随着PAC混凝 加量从1%开始逐渐增大，中间水层的水质逐渐清澈明亮，透光性好，悬浮物5 15m

8、g/L，含油率28.6 mg/L，可适用于回用于循环或还原土喷淋水。当加量达 到3%以后，水层的体积由50%开始下降，当加量达到5%的时候，出水量下降到 30%，水量减少，综合考虑水的透明度和出水量，选择混凝剂PAC加量为3%。3结论与建议根据初步实验，含油钻屑热脱附后废水回用处理药剂配方为： 10% HO+2%Fe2+5% Ca（OH） +3%PAC 。2 2 2从生产实践角度，含油钻屑热脱附废水回用可以减少新鲜水的使用，降低废 水处理量。若达到工业化利用，需从经济和简便等实用性角度，后续从工艺流程、 药剂配方、成本控制等方面进行更系统性研究。参考文献1刘宇程，王茂仁,李永刚，等油基岩屑热脱附处理工艺参数优化J.环境 工程学报，2020, 14（6）: 1639-1648.2 张先,刘熙璘,花昱伉,等.芬顿试剂氧化工艺深度处理焦化废水及其出水 水质研究J.煤质技术,2021,36(01):43-48+57.作者简介：王茂仁(1982 )，男，高级工程师，主要从事油田化学和油 田固液废弃物环保治理工作。