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如何固化处理钻井废弃泥浆及岩屑?

发布日期:2015-06-16浏览次数:文章来源:www.kosungukong.com作者:科迅机械

  固化法是一种比较可靠和行之有效的治理钻屑和钻井废液污染的方法。在一定pH值下,向钻井废水中投加无机凝聚剂、助凝剂及有机絮凝剂,利用无机凝聚剂电中和原理,降低废钻井液悬浮物颗粒ξ电位,压缩胶体双电层,破坏钻井废水中胶体稳定性,从而使钻井废水脱稳凝聚。同时加入有机高分子絮凝剂,利用其吸附架桥作用和沉淀卷扫作用,使细小颗粒体积增大、絮凝,达到去除悬浮物的目的。分离出的废水再采用强氧化技术进行深度处理,处理水可达到国家污水综合排放二级标准。处理所产生的泥渣并入钻井废弃物固化处理。

  钻井废弃物和固化剂经过充分混合,固化剂中的阴离子沉淀剂和阳离子沉淀剂分别将钻井废弃物中有害粒子沉淀形成稳定性的固定态,使混合浆体迅速稠化并胶凝;吸附剂进一步将废弃物和沉淀物吸附、镶嵌、封闭、包裹,将污染物固定在处理团块中;整个混合物形成具有一定强度的固化体,混合物最终生成以钙矾石、盐以及水化硅酸钙凝胶为主的具有一定强度的固体团块。钙矾石呈细长晶体,晶体间相互交叉,具有很好的骨架作用,生成的凝胶填充在晶体交叉的空隙处,加固和致密了固化物的结构,极大地提高了固化物的早期强度,有效地阻止了钻井废弃物中有毒害物质的渗透、扩散和迁移。

  将钻井泥浆中的有害成分通过物理和化学的变化进行束缚、稳定化或包容,以减小废物的毒性、可迁移性和溶解性,使其在自然条件下对环境不造成危害。经浸滤液检查合格后就地掩埋复耕或转运,该法施工简单,成本低廉,实用性强,可以同时处理废泥浆及岩屑,而且岩屑还能增加固化物强度。与密封填埋、干化法处理方法等配合使用有好的效果。目前油田钻后治理采取的主要方法是将钻井废水处理或回收后,对钻井固体废弃物进行固化处理,最终就地填埋复耕或拉运到指定的堆渣场集中存放。

  那如何固化处理钻井废弃泥浆及岩屑呢?以下是在钻井废弃物处理中常用的几种固化方法:

  一、水泥基固化

  水泥基固化是基于水泥的水合和水硬胶凝作用而对废物进行固化处理的一种方法。此方法非常适合于处理各种含有重金属的废物。固化过程中,钻井液中的重金属离子会由于水泥的高pH作用而生成难溶的氢氧化物,并固化到水泥基中去。

  二、石灰基固化

  石灰基固化是用石灰作基材,以粉煤灰、水泥窑灰作添加剂,常用于处理含硫酸盐或亚硫酸盐类废物的一种方法。此法基于水泥窑灰和粉煤灰含有活性氧化铝和二氧化硅,因此能同石灰在有水存在的条件下发生反应生成对硫酸盐、亚硫酸盐起凝结硬化作用的物质,最终形成具有一定强度的固化物。

  三、水玻璃固化

  水玻璃固化是以水玻璃为固化基材,使之同辅助材料(酸性物质)混合反应,然后按一定配比与有害物质混合,使废物自动脱水固化。

  水玻璃和酸反应就生成甲硅烷醇,由于甲硅烷醇活性大而聚合生成不可逆的硅氧烷胶体。

  水玻璃固化法便基于这种作用。

  四、药剂的作用

  固化法选用的无害化处理剂是由四种无机物组成的混合物,每种组份起不同的作用。

  1.阳离子沉淀剂是一种含有磷酸盐的无机物,沉淀重金属离子、降低其活性,同时赋予固化物一定的肥效;

  2. 阴离子沉淀剂能将可溶性阴离子有机污染物变成不溶物,降低其毒性,并调节废钻井液pH值,同时可与阳离子沉淀剂协同起破乳作用;

  3. 吸附剂具有很大的比表面积,可吸附有机物和金属离子;

  4. 固化剂可通过化学反应形成立体构架的无机聚合物,包裹、固定污染物,使污染物在外力(主要是水浸)作用下不能游离出来,降低其迁移能力,进一步提高无害化处理效果。

  总之,本技术是选择合适的污染物沉淀剂、吸附剂与固化剂,通过多种机理共同作用的结果使污染物无害化—吸附—固化过程达到减低污染,保护环境的目的。

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