CN109209268A - 利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其具体步骤为：向每升酸化返排液中加入0.05～0.25g毫米级、微米级或纳米级还原性铁粉，并在40～100转/分钟的搅拌速度下使还原性铁粉与酸化返排液混合均匀并充分反应4～16h；然后将充分反应后得到的反应液静置，使其自然沉降2～5h；抽取上层液体，并将下层污泥作为固体废弃物处置；该利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法工艺简单，药剂量消耗小、处理效果好，显著促进了酸化返排液中污染物的降解，其利用零价铁的表面活性高、还原能力强，同时在于与酸化返排液反应的过程中使废液中的各种有机污染物均得到了有效降解，减轻了其带来的环境污染，为油气田开采行业的可持续发展提供了有力保障。
Description
技术领域
本发明涉及油气田环境保护技术领域，特别涉及一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法。
背景技术
国内外油气田开发过程中，酸化是油井增产和水井增注的主要措施，酸化返排液引起的环境污染问题越来越受到重视。酸化返排液不仅含大量原油、悬浮杂质和残酸(以盐酸为主)，还含有来自井筒设备和地层污堵物的大量无机离子等物质，具有强烈的刺激性气味，如不实现高效处理环境危害极大。
目前，酸化返排液处理流程通常采取絮凝沉降、中和、Fe/C微电解、氧化、活性炭吸附等方法达到国家排放或回注标准。为提高酸化处理效果，减少酸化药剂用量，降低作业成，宜采用多种酸化工艺组合的综合酸化处理技术。中和一混凝工艺流程简单，考虑到油气田的作业地点分散不集中的问题，如采用可移动的间歇式处理装置，则大大减少投资，同时方便多种管理，生产费用低，易推广使用于各大油气田。氧化-吸附法不仅操作简单，节省费用而且可提高处理效果，达到国家污水排放标准；但是由于用到双氧水这种危化品，在各大油田的应用受到了一定程度的限制。而采用中和-混凝-氧化-吸附混合工艺进行处理，处理后的污水样的色、味、pH值和悬浮物等均符合国家工业污水排放标准，但该工艺对含有高浓度及不易氧化有机物的油气田酸化返排液的治理特别适用，另外在现场使用中采用移动式处理设备可用于分散井场的酸化返排液处理；但是，该工艺对压裂返排液中的油、微生物等污染物的去除效果较为有限。采用中和-Fe/C微电解-催化氧化-活性炭吸附法处理后的污水样虽然pH值等达到排放标准，但由于酸化废液中HCl含量较高，使得去除Cl-的难度较大，因而有待进一步对去除方法进行研究。
综上所述，上述各种酸化返排废液处理技术虽然各有特点，但在目前的现实运行中普遍存在工艺繁琐、药剂量消耗大等不利于实际的工程应用的问题。因此，在酸化返排废液处理过程中急需开发一种兼具工艺简单、药剂量消耗小且处理效果好的处理技术或工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现对石油酸化返排液进行高效处理的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，步骤如下：向每升酸化返排液中加入0.05～0.25g毫米级、微米级或纳米级的还原性铁粉，并在40～100转/分钟的搅拌速度下使还原性铁粉与酸化返排液混合均匀并充分反应4～16h；然后将充分反应后得到的反应液静置，使其生自然沉降2～5h。
经过自然沉降后，所得上层较为清亮的液体即为酸化返排液的处理液，通过管路抽出，而下层污泥则作为固体废弃物处置。
优选，步骤S1中，所述铁粉为粒径为100～500nm。
优选，步骤S1中，还原性铁粉在酸化返排液中的加入量为0.15～0.20g/L。
优选，步骤S1中，搅拌速度为60～80转/分钟。
优选，步骤S1中，还原性铁粉与酸化返排液的反应时间为8～12h。
优选，步骤S2中，自然沉降时间为3～4h。
与现有技术相比，该利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法工艺简单，药剂量消耗小、处理效果好，显著促进了酸化返排液中污染物的降解，其利用零价铁的表面活性高、还原能力强，同时在于与酸化返排液反应的过程中使废液中的各种有机污染物均得到了有效降解，减轻了其带来的环境污染，为油气田开采行业的可持续发展提供了有力保障。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1
一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，步骤如下：在反应罐中加入酸化返排液和0.15g/L、粒径为100～500nm的纳米级还原性铁粉，混合均匀之后在80转/分钟的搅拌速度下进行12h的反应，自然沉降4h，所得上层较为清亮的液体即为酸化返排液的处理液。
实施例2
一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，步骤如下：在反应罐中加入酸化返排液和0.20g/L、粒径为0.5～100μm的微米级还原性铁粉，混合均匀之后在60转/分钟的搅拌速度下进行12h的反应，自然沉降4h，所得上层较为清亮的液体即为酸化返排液的处理液。
实施例3
一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，步骤如下：在反应罐中加入酸化返排液和0.25g/L、粒径为0.1～1mm的毫米级还原性铁粉，混合均匀之后在90转/分钟的搅拌速度下进行16h的反应，自然沉降3h，所得上层较为清亮的液体即为酸化返排液的处理液。
实施例1～3中的酸化返排液采用相同的酸化返排液。根据行业标准，对酸化返排液和经过实施例1～3处理得到的上层清液中的COD、含油量和含固量进行测定和计算，得到利用上述的还原性铁粉处理法实现的对酸化反排液中的COD、含油量和含固量的去除率。
具体计算结果见下表1。
表1：
从表1可以看出，同种酸化返排液经过实施例1～3处理后，酸化返排液的pH趋于中性，其中的COD去除率达到78％以上，含油量去除率达到80％以上，含固量去除率达到76％，即采用本申请公开的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法使酸化返排液的COD含量、含油量、含固量均得到显著消减；可见，该处理方法使废液中的各种有机污染物均得到了有效降解，减轻了其带来的环境污染，为油气田开采行业的可持续发展提供了有力保障。
Claims (6)
1.一种利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤如下：向每升酸化返排液中加入0.05～0.25g毫米级、微米级或纳米级的还原性铁粉，并在40～100转/分钟的搅拌速度下使还原性铁粉与酸化返排液混合均匀并充分反应4～16h；然后将充分反应后得到的反应液静置，使其自然沉降2～5h；抽取上层液体，并将下层污泥作为固体废弃物处置。
2.根据权利要求1的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁粉为粒径为100～500nm。
3.根据权利要求1的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤S1中，还原性铁粉在酸化返排液中的加入量为0.15～0.20g/L。
4.根据权利要求1的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤S1中，搅拌速度为60～80转/分钟。
5.根据权利要求1的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤S1中，还原性铁粉与酸化返排液的反应时间为8～12h。
6.根据权利要求1的利用还原性铁粉处理酸化返排液的方法，其特征在于，步骤S2中，自然沉降时间为3～4h。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190115 |
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