油气井酸化压裂作业是油气井增产的主要措施之一,为各油田普遍采用。作业排出的酸化废液中含有残酸、多种添加剂、残渣、石油类等,均可对环境造成污染。川中油气公司平均年施工井8～10口,产生酸化废水2000m3以上。此实验以川中磨140井酸化废水 为研究对象,着重研究COD去除方法。
实验步骤
1 中和处理实验
分别取100ml原水置于6个容积为100ml的烧杯中,加入不同量的石灰,以200r/min的转速搅拌5min,静置2h,待絮体沉降后,取上清液测定COD值,由实验结果可知,石灰的最佳投加量为12%,出水COD值为2790mg/l,产生的污泥量约占水样总体积的25%左右。
Fe/C微电解实验
微电解反应器(自制)采用直径为45mm,高为780mm的玻璃圆柱体,微电解柱的填料为60～80目的铁屑和小颗粒焦炭。实验中取铁屑的质量为180g,体积为200ml;焦炭质量为125g,体积为200ml,铁屑与焦炭按1∶1的体积比混合均匀,然后装入玻璃柱中,用浓度为1%～3%的盐酸溶液活化待用。取经石灰中和后的清液,用浓H2SO4、NaOH调节pH值,水样从柱体上端进入,柱底流出,调节过柱停留时间,测定出水的COD值。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2.2.l pH值对COD去除率的影响取停留时间为20min,在不同pH值条件下进行微电解。可知,最佳进水pH值为1～2,且进水酸度越大,COD去除率越高,这主要是因为氧的标准电极电位在酸性介质中高,而在中性介质中低,降低pH值可以提高氧的电极电位,加大微电解池的电位差,促进电极反应和电化学附集的进行;且pH值越低,水中溶解新生态的[H]和Fe2+含量越高,能促进氧化还原反应及后续絮凝作用的进行,从而提高COD的去除率。
2停留时间对COD去除率的影响
取中和后水样调节pH值为1～2,在不同停留时间下的测定结果。可知,随停留时间增加,COD去除率逐渐增高,但当反应时间超过20min后,COD的去除率上升平缓,故确定最佳停留时间为20～25min。综上所述,通过Fe/C微电解,废水COD去除率可达60%以上。使其大分子的物质分解为小分子物质,使难降解的物质转变成易降解的物质,且出水中含有Fe2+,pH值为5左右,无需额外添加Fe2+和调节pH值,对下一步H2O2/Fe2+催化氧化较为有利。