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活性炭吸附法处理气田聚磺泥浆钻井废水

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活性炭 吸附 处理 气田 泥浆 钻井 废水
资源描述:
活性炭吸附法处理气田聚磺泥浆钻井废水摘要:采用混凝验取200光301定了最佳工艺条件:废水吸附 性炭加入量40g,附后出水调整 理后钻井废水 除率大于90%,色度去除率100%。关键词:活性炭,三磺泥浆体系,钻井废水,聚丙烯酰胺,格低廉的耐高温型泥浆体系,主要用于钻井深度达到3000m 以上的深井或超深井钻井过程。聚磺泥浆体系就是在泥浆配方中,添加剂的主要成分为磺化酚醛树脂(磺化褐煤(磺化烤胶(的泥浆体系[1]。普光气田由于地层复杂,井深一般都在5600m 以上,故钻井时使用的泥浆体系大多数为聚磺泥浆体系。使用聚磺泥浆体系时产生的钻井污水颜色深,一般呈黑褐色,量高且很难降解去除。针对聚磺泥浆钻井废水特征,在用化学混凝技术进行第一步处理后,选择活性炭对钻井废水进行深度处理,取得了较满意的效果。井废水主要技术指标和分析方法见表1。废水外观呈黑褐色、原水 12353,成分复杂,具有高色度、高浊度、高 高稳定性等特点。用文献[2]提出的化学混凝法进行第一步处理后,出水为棕红色、为3056;再用二次絮凝法进行第二步处理,出水为黄色、为1952,无法达到《污水综合排放标准》 1996的1 - 2级技术要求,需进行深度处理。1. 2 实验仪器和药品 2絮凝搅拌仪;电动搅拌器; 3C 精酸度计; 721可见光分光光度计。活性炭(工业品) ;聚丙烯酰胺(工业品) ;铁屑(工业品) ;硫酸亚铁铵(;重铬酸钾(;硫酸银(。1. 3 实验方法取200 光301 - 3井钻井废水的二级絮凝出水(1 952 ) ,调节适当的吸附,加入一定量的活性炭吸附剂,然后快速搅拌,经一定时间后,停止搅拌,过滤,用石灰乳调节水样 为定值,再加入少量的聚丙烯酰胺慢速搅拌片刻,静置沉降。观察上层清液的颜色并分析其 。2 结果与讨论2. 1 活性炭吸附钻井废水的影响因素[ 3, 4 ]2. 1. 1 吸附 控制活性炭加入量为20 g,吸附时间为2. 0 h,吸附后调整出水 为8. 0,改变吸附 ,按1. 3所述实验方法考察吸附 对 除率的影响,结果见表2。由表2可见,吸附 小于1. 5时, 除率随 升高而逐渐增加;吸附 为1. 5时,除率达到最大值90. 16% ;吸附 大于1. 5时, 除率随 的升高而逐渐减小。实验确定吸附 为1. 5。2. 1. 2 活性炭加量控制水样吸附 为1. 5,搅拌时间为2. 0 h,吸附后出水调整 为8. 0,改变活性炭加量。考察活性炭加入量对 除率的影响,结果见表3。由表3可以看出, 除率随着活性炭加入量的增大而逐渐升高。这主要是因为当吸附剂和吸附质种类一定时,被吸附物质的量随吸附表面增大而增大,而活性炭用量增大也就是活性炭的吸附表面增大,因此吸附物质的量也就随着增大。但考虑到成本问题,将活性炭加入量选定为20 g。2. 1. 3 吸附时间控制水样吸附 为1. 5,活性炭加入量为20 g,吸附后调整出水 为8. 0,改变吸附时间。考察吸附时间对 除率的影响,结果见表4。由表4可知,吸附时间小于1. 5 h 时, 除率随吸附时间的延长而增大;吸附时间为1. 5 h 时,除率达到最大值90. 85%;吸附时间大于1. 5h 时, 除率不再增大反而减小。这是因为反应开始时吸附速度大于解吸速度,吸附起主导作用,被吸附物质的量不断增大;达到一定时间后,吸附速度与解吸速度相等,处于平衡状态,这时吸附速度最快,被吸附物质量最大。平衡状态以后,解吸速度大于吸附速度,一部分被吸附的物质从活性炭中解吸出来,从而使被吸附物质的量减小[ 2 ] 。因此吸附时间以1. 5 h 为宜。2. 1. 4 吸附后出水调整 控制吸附 为1. 5,活性炭加入量为20 g ,吸附时间1. 5 h,改变吸附后出水调整 的大小。考察吸附后出水调整 对 除率的影响,结果见表5。由表5可知,随着吸附后出水调整 的增加, 除率逐渐增大;当吸附后出水调整 0时, 除率最大为90. 42% ;当吸附后出水调整 继续增大时, 除率反而减小。因此选定吸附后出水调整 为9. 0
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