[发明专利]工业油水废物污染土壤岩屑生态治理技术

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种工业油水废物污染土壤岩屑生态治理技术。

背景技术

石油天然气钻完井废弃物处理技术为世界难题，因为石油天然气钻井、完井改造过程中，运行管理中的泄漏，都不可避免产生废弃物，这些废弃物种类繁多，有固体、液体，含油的、含复合化学成分的，涉及多个环节，需要分门别类逐一梳理，以下按流程先后顺序，生态治理恢复土壤生态，还原固有清山绿水，社会效益经济效益十分巨大。

(1)常规液体废弃物处理：钻井施工会产生大量废液，主要有废弃钻井液和设备清洁产生的废液，其中含有重金属、碱、盐、油、有机物等多种污染物质。废液会污染地表水和地下水，同时由于钻井生产的流动性，造成了污染区域分散、面积大、区域广。其中的重金属多以吸附态、络合态、碳酸盐态和残渣态存在，土壤中重金属积累到一定程度会对土壤产生毒害，具有隐蔽性、 长期性和不可逆性的特点。主要处理方法有以下几种：

①破乳法。钻井液本身就是复杂的胶体稳定体系，根据机理一般选择阳离子型强电解质，其电离出阳离子对颗粒表面的负电荷有中和作用，可降低粘土颗粒表面的负电荷，降低Zeta电位，减少颗粒间的斥力，使其稳定性减弱或失去稳定性。阳离子可被高分子材料的阴离子基团吸附，降低高分子链内的斥力，使高分子链发生卷曲， 将失稳的粘土颗粒包裹起来并从钻井液中分离出来。并且通过加入化学药剂降低钻井液的粘度，这样相当大部分的高分子及几乎所有的粘土成分即从钻井液废弃液中被除去。

②絮凝沉降法。在对钻井废液经过破胶后，利用化学助凝剂絮凝、沉降和机械分离等强化措施，使废弃钻井液中的固液两相得以分离。由于钻井液体系的不同，一种助凝剂是不可能使各种钻井液的固液分离的，对不同的废弃钻井液应使用不同的助凝剂。

③固化法。基于废弃钻井液中含有一定数量的固体颗粒，当向废弃钻井液中加入相应的固化剂、破乳剂、吸附剂时，使其与废弃钻井液发生一系列化学、物理反应，将有害物质封固起来，使其转化为胶结很大的固体，就地填埋不再扩散到环境中。当加入磷酸盐时，与废弃钻井液中的钙离子形成磷酸钙，改变土壤肥力；粉煤灰是很强的吸附剂，能吸附废弃钻井液中大量有机物及金属离子；用硫酸盐、硅酸盐将废弃钻井液中的水分离出来，使废弃钻井液很快形成相似土壤的具有一定强度的网状结构物质并封固起来。

现场处理时，对于钻井废液应实时处理并尽可能回收再利用，与钻井作业同步处理，处理后的废液主要作配制钻井液的回用水。泥浆储备罐区、柴油机组区与泥浆泵区、泥浆循环系统区、泥浆材料储存区等易污染区需全部硬化处理，在这些主要产污区域安装隔膜泵，通过软管收集场内各产污区域内废水至污水收集罐。废水收集后，在污水罐内初步沉降，上清液转回钻井液配制系统回用配制。无法回用的废水，收集到废水处理装置处理，处理后上清液泵入清水罐用于清洁用水，经回用检测，若可以配制钻井液、压裂液，则进行相应回用。现场配备钻井废水集成连续处理装置，对收集的废水进行及时处理。处理工艺装置应有效整合化学混凝、沉淀、快速过滤、氧化吸附和反渗透等废水处理工艺单元，确保处理水质达标；处理工艺应设计灵活，根据水质情况各单元既可单独使用，又可组合使用，满足各处理要求。

通过物理和化学处理相结合对钻井废水进行处理，即对废水进行物理处理(沉砂、水质均质及隔油)+化学混凝+斜板沉淀+压滤除渣+二次氧化+吸附处理相结合。废水中粗粒颗粒物及浮油等通过物理法被大部份去除；细粒颗粒物及少部份溶解油、非溶解性有机物等通过加入高效混凝药剂，充分混合后，加入pH调节剂调节废水pH值，在一级混凝反应后加入高效助凝剂，使废水中的粘土颗粒、有机高分子材料等形成胶体微粒，加速沉淀提高沉降分离的处理效果，经沉淀后的水进入过滤系统，使悬浮颗粒充分被去除，过滤水加入强氧化剂，在吸附氧化器中与氧化剂一同被高度富集快速反应，水中溶解的部分未被氧化的小分子有机物进一步被吸附，使有机物被彻底去处，最终达到处理水达标之目的。

(2)常规固体废弃物处理：经污水处理系统产生的沉淀物，采用干淘方式收集至岩屑搅拌罐处理。在污水处理系统的排渣口设置收集坑，收集污水处理系统产生的沉淀物，然后人工或机械转运至搅拌罐进行处理。在循环系统振动筛排沙口、振动筛下方设置螺旋输送器收集岩屑，转至岩屑搅拌罐。