化学试剂在钻井废水处理中的应用
　　作者：陈才
　　摘要：钻井废水是油气开采生产过程中产生污染物的重要组成部分，做好钻井废水的处理工作，能有效改善油气生产企业的环境效益。钻井废水的处理方法有多种，而化学试剂是各种处理方法应用过程中不可缺少的部分，本文将对化学试剂在钻井废水中的处理进行讨论。
　　关键词：化学试剂；钻井废水；固化法；氧化法
　　1引言
　　在油气开采过程中，钻井过程产生的污水是最大污染源，这是由于钻井过程中起/下钻时泥浆系统的渗漏、地面设备和钻井工具的清洗液、油污等一系列物质混合而成组成了钻井废水，其组成十分复杂。由于钻井过程中钻井泥浆成分的不同，钻井废水的成分就有着巨大的差异，如钻井液为普通泥浆时，含油量抄表；钻井液为PAM泥浆时，废水中的悬浮物、铅、酚、油成分会超标。因此不同的钻井废水，需要使用不同试剂或方法进行处理，才能减少或消除钻井废水对环境的影响。本文将对化学试剂在钻井废水处理中的应用进行相关探讨。
　　2化学试剂在钻井废水处理中的应用
　　钻井废水处理方法种类较多，如絮凝法、化学处理法、生化处理法以及膜分离法等，在以上处理方法中均会不同程度的涉及到化学试剂的应用，尤其是作为深度处理的化学法，更是使用了大量的化学试剂。
　　2.1化学试剂在化学处理法中的应用
　　2.1.1固化法中的化学试剂
　　当钻井废水中含有一定量的泥浆或砂石时，可采用固化法进行处理，其原理是通过固化剂的添加，使钻井泥浆与之发生反应，形成强度大、稳定性高的抗水固体，使钻井液中含有的重金属、高聚物、油类等有害成分封闭在固化体中，然后将固化体进行掩埋或再利用，从而达到降低钻井废水对环境污染的目的。
　　固化剂一般包括无机和有机两类，无机类固化剂主要包括石灰、石膏、水玻璃、氯化钙、硫酸铝等化学试剂；该类化学试剂具有固化机械强度高、对高固相含量废水的处理效果较佳，稳定周期长，同时成本低廉，因此应用量较大。有机固化剂主要包括甘油、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丁二烯、环氧乙烷、聚丙烯酰胺凝胶体、沥青等，有机类固化剂的优点是适用范围广，能对不同成分的泥浆进行处理，且处理效果好；将多种固化剂配合使用，以实现企业的经济效益和社会效益。
　　2.1.2化学试剂在氧化法中的应用
　　氧化法处理钻井废水是近年来国内外研究的热点，其原理是通过向钻井废水中添加氧化剂，对废水中的无机物或有机物进行分解，从而达到降低废水中的BOD和CODCr含量的目的，下面以臭氧、次氯酸钠和双氧水为例，对其应用状况进行简要介绍。
　　首先，臭氧（O3）的应用。O3具有氧化能力较强、反应速度快，抗干扰性好、无残留、不会造成二次污染的优点，但同时也存在成本高、耗电量大、设备维修困难的缺点，O3在水中的溶解度较低，而且具有能促使有一定毒性的物质生成，如甲醛、乙醛等，使用者在使用过程中一定要注意。
　　其次，次氯酸钠（NaClO）的应用。NaClO氧化效率较低，在使用过程中需要使用催化剂，以加快其反应速度。铁（Fe）、镍（Ni）是较为常用的催化剂，起催化作用的主要是亚铁离子（Fe2+）和镍离子（Ni2+），机理是NaClO在催化剂的作用下产生活性较强的氧原子（O），氧原子稳定性较差，很容易的电子，具有较好的氧化性，因此NaClO得氧化效率得到提升。
　　最后，双氧水（H2O2）的应用。H2O2处理钻井废水时，通常与Fe2+一起使用，形成Fenton试剂，该试剂已经被广泛应用于高级氧化工艺中，对废液中的酚类、芳烃类、芳胺类难降解物质有很好的处理效果。Fenton试剂试剂氧化法具有简单、快捷、能产生絮凝作用的优点，这是其他高级氧化工艺所欠缺的。Fenton试剂氧化机理如下：Fe2+）与H2O2）的链反应能生成·OH自由基，·OH的氧化性强，对各类有机物都能起到良好的氧化效果，废水中不饱和键在该自由基的作用下会断裂，生产新的物质。实践证明，含有C-O，C=C等结构的有机物会在Fenton试剂的作用下彻底氧化生产二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其他矿物盐等，而且没有新的污染，提高了废水处理效果。
　　2.2化学试剂在絮凝法中的应用
　　絮凝法是通过化学试剂的添加，使胶体状物质失去原有的稳定性，形成易于沉淀的絮凝体，从而达到去除废液中悬浮物及可溶物的目的。絮凝剂按主要组分可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂以及微生物絮凝剂四大类。以无机类絮凝剂为例，聚合氯化铝（PAC）、聚磷氯化铝（PPAC）、聚合硫酸铁（PFS）以及聚磷硫酸铁（PFPS）等物质已经广泛应用于油田钻井废水的处理工艺中。PPAC和PFPS的联合应用能够去除稠油中99.5%以上的浊度，除油率达到99%以上，该法处理工艺较为简单，效率高，且成本低，因此应用较为广泛。但在处理超高CODCr含量的废水时，处理效果欠佳，应与其他方法联合使用，以确保处理效果。
　　2.3化学试剂发展趋势
　　钻井废水的成分复杂、化学成分含量高，稳定性强，仅用一种处理方法难以达到理想的处理效果，将多种方法配合使用才能对钻井废液中的有害成分进行有效处理。根据我国经济可持续发展战略目标和企业发展目标可知，钻井废液处理工艺中对化学试剂的需求是巨大的，同时加快对无害化学试剂的研究工作是未来工作的主要内容。