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油田井场废水配制压裂液处理技术

作者: 时间:2022-04-26 17:56:27 点击:

  1、使用pH值调节方式

  使用pH值调节法进行油田井场废水处理的方式主要有两种方式,一种方式是加入氢氧化钠进行调节pH值,另一种方式是使用碳酸钠对废水中的pH值进行调节。在实际工作的过程中,需要找出更加有效的方式,因此需要对两种调节pH值的方式进行比较分析。选取两份油田井场废水,分别加入氢氧化钠与碳酸钠,将pH值调节到6.0-7.5之间,将溶液静置30分钟后,取溶液上层的清液检测溶液中的Fe2+、Ca2+、Mg2+的含量。

  在井场废水中加入氢氧化钠进行pH调节的过程中,当井场废水中的pH值能够达到溶液中各金属离子的开始沉淀值后,溶液中的金属离子会形成相应的氢氧化物进行沉淀,并且溶液中氢氧化物沉淀的情况会随着pH值的增加逐渐的增多,废水中金属离子的浓度会逐渐的降低,具体如图1所示:

油田井场废水配制压裂液处理技术(图1)

  但是,配制压裂液的用水要求,需要溶液的pH值达到13,保障溶液中的Fe2+、Mg2+大部分沉淀,Ca2+的含量需要控制在100mg/L以下。使用氢氧化钠进行废水处理的过程中,需要使用较高的pH值进行调节,除去溶液中的金属离子,达到压裂液配制水的标准。使用碳酸钠对废水进行pH值调节的过程中,废水中的金属离子浓度会随着pH值的提高而逐渐的减低,大体的趋势与使用氢氧化钠调节的方式相同,但是当废水中的pH值达到沉淀值后,溶液中的金属离子会随着pH值的增加而逐渐的减少,但是使用碳酸钠进行废水调节的过程中,当废水中的pH值达到11时,废水就可以达到配置压裂液配制水要求,具体表现形式如图2:

油田井场废水配制压裂液处理技术(图2)

  使用碳酸钠进行废水处理时,当pH值达到11时,废水就能达到配置压裂液的用水标准,但是使用碳酸钠进行处理时,处理后的废水中悬浮物的浓度与色度较高,需要继续进行絮凝处理的方式。

  通过两种废水处理的方式,可以得出使用氢氧化钠进行废水处理时,综合效果较好,但是对pH值的要求较高,不适合现场实施。使用碳酸钠进行废水处理的过程中,对pH值的要求较低方便现场的废水处理,但是悬浮物的浓度与色度较高,需要进行絮凝法的处理。

  2、使用絮凝法进行废水处理

  使用絮凝法进行废水处理的方式共有两种,一种是在废水中使用氯化铝作为絮凝剂,但是氯化铝中含有大量的铝离子,在处理的过程中极为不稳定,需要进一步的进行试验,探究氯化铝作为絮凝剂是否可行。另一种方式是在溶液中加入硫酸铁,在200r/min的转速下,搅拌两分钟。其次在溶液中加入碳酸钠进行pH值的调节,将pH值调整到11左右在50r/min的转速下,加入浓度为百分之0.1的2毫升的聚丙烯酰铵溶液搅拌5分钟,将溶液静置30分钟后,选取溶液上层的清液进行过滤,将取出的上层清液进行pH值的调试工作,当pH值的范围在中性值区间后,对溶液中的各项金属离子以及各项指标进行相应的检测,保障溶液能够达到正常压裂液配制水标准。使用聚合氯化铝絮凝法进行废水中的金属离子去除,随着氯化铝絮凝剂的增加,溶液中金属离子的质量浓度相对稳定。但是因为絮凝剂中含有铝离子,在强碱的溶液环境下氢氧化铝在沉淀的过程中会变的极为不稳定,并且溶液中的氯离子的含量随着絮凝剂的加大而逐渐的增加,废水中的金属离子含量如图3所示:

油田井场废水配制压裂液处理技术(图3)

  由图可知,当絮凝剂的投入量达到1000mg/L时,废水中各项金属离子的含量如下表所示:

  絮凝剂为1000mg/L时废水中金属离子含量表

油田井场废水配制压裂液处理技术(图4)

  这样废水中的金属离子含量不符合压裂液的用水要求。使用氯化铝作为絮凝剂,在使用的过程中,需要注意絮凝剂投放的含量,过多的投入絮凝剂将会导致废水处理不合格压裂液配制的要求。

  使用硫酸铁作为絮凝剂进行废水中的金属离子去除,由于铁离子在氢氧化钠溶液中沉淀较为稳定,而且对其他的金属离子去除的效果也较为稳定,具体方式如图4:

油田井场废水配制压裂液处理技术(图5)

  由上图可知,在正常情况下使用硫酸铁作为絮凝法的絮凝剂,能够稳定的去除废水中的金属离子,可以作为絮凝剂广泛的使用。

  3、总结

  随着我国能源的消耗量逐渐的增加,以及人们环保意识逐渐的增强,二者之间的矛盾逐渐的凸显出来。在油田井场作业的过程中,会产生大量的工业废水,废水中含有大量的金属离子以及其他的悬浮物,如果将废水排放到外界的环境中,将会对环境产生严重的影响。对废水使用pH值调节的方式与加入絮凝剂的方式,可以有效的减少废水中的金属离子含量,达到压裂液配制的用水标准,对废水进行二次利用,降低了油田开采中的成本,有利于资源的节约。(来源:长庆油田分公司第十二采油厂)