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《钻井含盐废弃泥浆无害化处理研究》是由中石化集团财务计划部土地管理处提议,中石化集团公司科技开发部立项(合同号J303020)的科研项目。项目围绕钻井含盐废弃泥浆的无害化处理、资源化利用开展了污染治理技术研究。 钻井含盐废弃泥浆主要由岩屑、粘土颗粒、无机盐和钻井液处理剂、添加剂等形成的胶体悬浮物,含水率一般在35%~90%之间,呈碱性,外观一般呈粘稠流体状态,具有颗粒细小、级配差、粘度大、含水率高且不易脱水的特点,是一种典型的粘稠状胶体。其中所含的盐类、可溶性金属元素(Cr6+、Hg2+、Cd2+、Pb2+、As2+等)、有机物以及碱等污染物对钻井周围土壤和水体造成严重的污染。本研究过程提出了污泥调理、污泥脱水、脱出的淡盐水和浓盐水分别无害化处理回收的工艺思路。 污泥调理过程研究筛选出调理剂的种类,确定了各调理剂的最佳添加比例。通过实验室的实验研究得出:在调理过程中首先添加助凝剂粉煤灰(添加比例3%),然后添加无机混凝剂聚合氯化铝(稀释比例5%,添加比例10%)和有机高分子混凝剂阳离子型聚丙稀酰胺(其分子量在1200万以上,稀释比例1‰,添加比例8%)。调理后的泥浆脱水效果好,利于后续工艺过程的顺利进行。 调理后泥浆脱水过程研究选用真空带式压滤机进行脱水,通过中试研究,确定洗涤脱水过程的真空度控制在:0.03—0.04Mpa;在脱水过程中水洗六次。脱水后泥饼浸出物的氯离子含量小于250mg/l(农田灌溉水质标准GB5084-92),泥浆脱盐达到要求。 对含盐泥浆的调理、水洗、真空带式压滤脱水项目进行联合试验,脱水后泥饼浸出物的氯离子含量小于250mg/l(农田灌溉水质标准GB5084-92),处理后泥饼的含水率平均为75%,所含的盐分、重金属元素、硫化物和有机物含量远远小于国家相关的排放标准,可以运用到路基建设和井场施工中。试验证明,污泥调理效果是好的,粉煤灰、聚合氯化铝、聚丙稀酰胺的添加比例是正确的,真空带式压滤设备的水洗和脱水效果符合要求。 泥浆调理后脱出的淡盐水(盐分浓度<35000mg/l)选择复合过滤和反渗透方法进行处理,首先通过多介质过滤和精密过滤,滤除水中的悬浮物、机械杂质,降低水的浑浊度,然后通过反渗透(RO)工艺去除其中的盐分和其它化学物质,