油田化验室废弃物处理方法研究.doc

油田化验室废弃物处理方法研究 刘崇信 （大庆油田第三采油厂）摘要 针对目前油田化验室废弃物处理技术等问题进行分析，研究出经济合理、简便易行的化验室污染物收集、保存、处理方法，并提出油田化验室废弃物处理时应注意的几个问题。主题词 油田化验室 废弃物 处理 污染1前言随着环保意识的日益加强，化验室的污染问题越来越不容忽视。如何消除或减轻化验实验的污染是值得深入研究的问题。油田三次采油的深入，使得油田化验室检测项目增加，产生的废液种类和数量也大幅度增加。这些废弃物含有有害物质或污染物，如果只经简单处理或不经处理就直接排放，就会对区域环境、人身健康造成危害。目前，化验室某些废液未处理，直接排放，有些废液收集保存不正确，没有合适的处理方法。因此，研究出经济合理、简便易行的化验室污染物收集、保存、处理技术。 2油田化验室主要废弃物油田化验室是围绕油田水、油、气、化学剂等开展的分析检测工作，产生的废弃物主要包括样品分析后产生的废液、过期失效的各种试剂、污水、污油等。化验实验污染的特点是规模小、浓度高、种类杂。废液的成分复杂，含有毒物质、腐蚀性，、剧毒和致癌物质，具体见表1。从表1 可以看出， 化验室废弃物中有毒、有害及污染物的深度已远远超过了最低限度，因此必须经处理后排放。表1 油田化验室废弃物分类表分类污染物质限额浓度mg/L程度分类产生原因产生地点（化验室）产生最小浓度（%）液体Cr6+0.5有害必用洗液全部1Cd2+0.1有害聚合物浓度分析聚驱1Cr3+2污染失效洗液全部1Ag+1污染水质矿化度分析厂、矿5mg/LFe3+ 、Fe2+10污染水质分析厂、矿5mg/L氧化剂、还原剂1%污染聚合物、水质等分析厂、矿、聚驱5酸、碱、盐1%-5%污染常规化验分析全部20石油类5污染采出液分析厂、矿、站50mg/L油脂类30污染成品油分析厂80聚合物污染聚驱分析聚驱20mg/L乙醇、石油醚污染常规化验分析全部5残余菌液污染细菌分析厂10固体细菌测试瓶污染细菌分析厂药剂瓶有害污染常规化验分析全部3 收集、贮存方法对于化验室一次产生的少量的废弃物质可以先采取收集贮存，最终统一处理。3.1液体废弃物根据不同的溶液性质，选择合适的容器（一般选用玻璃、陶瓷器皿）。将废弃溶液分类分别装入容器中，碱液用玻璃器皿存储时，要选用木塞防止碱液与玻璃反应打不开塞子。容器上贴好醒目标签，放于安全地点、密闭保存。3.2固体废弃物试剂瓶：将废弃试剂瓶中残液倒出（分类收集处理）后装入纸箱中放置安全地点贮存。药剂瓶：将废弃药剂瓶清理干净（残液按药剂类别不同处理方法处理）装入纸箱中，放置安全地点贮存。4废弃物处理方法4.1含Cr6、Cr3+的废液4.1.1原理在PH3的条件下，将Cr6还原成Cr3+后，在PH为7.58.5时进行中和，使生成难溶性Cr(OH)3沉淀除去。4H2Cr2O4+6NaHSO3+3H2SO4 Cr2(SO4)3+10H2O(1)Cr2(SO4)3+6NaOH 2Cr(OH)3 +3Na2SO4(2)4.1.2 处理方法于废液中加入H2SO4，充分搅拌，调整溶液PH值在3以下（采用PH试纸或PH计测定。对铬酸混合液之类的废液，已是酸性物质的，不必调整PH值）。分次少量加入NaHSO3结晶，至溶液由黄色变成绿色为止，要一面搅拌一面加入。加入浓度为5%的NaOH溶液，调节PH值至7.5-8.5（注意，PH值过高沉淀会再溶解）。放置一夜，将沉淀滤出并妥善保存（如果滤液为黄色时，要再次进行还原）。对滤液进行全铬检测，确保滤液不含铬才可排放。4.1.3可用处理剂的还原剂用作还原Cr6+的还原剂，有表2所列的物质。而作为中和剂，也可用Ca（OH）2，但产生的泥浆沉淀物较多。表2 可用作还原铬化合物的还原剂还原剂还原1克CrO3所需要的的药品量（g）还原剂H2SO4FeFeSO4.7H2ONa2SO3NaHSO3SO20.568.431.891.560.962.942.941.470.74-4.2含Cd2+的废液4.2.1原理当PH值为11时，用Ca(OH)2将Cd2+转化成难溶于水的Cd(OH)2而分离。Cd(OH)2的溶解度最小，因此调节PH值很重要。但是，若有金属离子共沉淀时，那么，即使PH值较低也会产生沉淀。Cd2+ Ca(OH)2 Cd(OH)2 +Ca2+4.2.2处理方法在废液中加入Ca（OH）2，调节PH值至10.6-11.2，充分搅拌后放置。先过滤上层澄清液，然后才过滤沉淀。保管好沉淀物。定性分析用镉试剂试纸法，检查滤液中确实不存在Cd2+离子时，中和后即可排放。4.3含Ba2+废液4.3.1原理Ba2+与SO42-生成难溶于水的BaSO4沉淀。 Ba2+2Na2SO4 2Na2+BaSO4 4.3.2处理方法在废液中加入Na2SO4溶液，过滤生成的沉淀后，即可排放。4.4含银废液4.4.1原理在碱性条件下，Ag+与Cl-生成难溶于水的AgCl沉淀。 Ag+ +NaCl AgCl +Na+4.4.2处理方法在废液中加入NaCl，并加以充分搅拌。沉液放置后，过滤沉淀物。检查不含Ag+后，残液中和放掉。4.5含重金属的废液4.5.1原理把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等，然后进行共沉淀法除去。Mn+ OH - M(OH)n 4.5.2 处理方法在废液中加入FeCl3或Fe2（SO4）3，并加以充分搅拌。将Ca(OH)2制成石灰乳，然后加入上述废液中，调节PH值至9-11（如果PH值过高，沉淀会溶解）。溶液经放置后，过滤沉淀物。检查滤液确实不含重金属离子后，中和排放。4.5.3 处理中技术问题如果含有螯合物时，往往不产生沉淀。但是本法可以除去少量的螯合物。按照本法处理，可使Ca、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr(III)、As、Sb、Al、Co、Ag、Sn、Bi及其它很多重金属生成氢氧化物沉淀而除去。共沉剂也可使用Al2(SO4)3或ZnCl2等物质。因在强碱性下，两性金属的沉淀会发生溶解。故要注意其最适宜的PH值（两性金属沉淀溶解后PH值为：Al3+：8.5；Cr3+：9.2；Sn2+：10.6；Zn2+：11；Pb2+：11。但是，用共沉淀法处理时由于产生沉淀的PH值范围相当宽，因而，在PH值为9-11的条件下，全都能完全沉淀）。中和剂与其用NaOH，不如用Ca(OH)2好。因Ca(OH)2可防止两性金属的沉淀再溶解，共沉降性能也较好。如果用碳酸钠作中和剂，还可使用Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+等离子生成难溶性的碳酸盐而除去（PH=10-11）。4.6 含氧化剂、还原剂废液4.6.1原理氧化物质、还原物质分别与还原剂和氧化剂进行中和反应。含铬酸盐时可作为含Cr(IV)的废液处理，含重金属物质时，可作为含重金属的废液处理。不含有害物质而浓度在1%以下的废液，把它中和后即可排放。4.6.2 处理方法查明各氧化剂和还原剂，如果将其混合也没有危险性时，既可一面搅拌，一面将其中的废液分次少量加入另一种废液中，使之反应。取出少量反应液，调成酸性，用碘化钾-淀粉试纸进行检验。试纸变蓝时（氧化剂过量）：调整PH值至3，加入Na2SO3(用Na2S2O3或FeSO4)溶液，至试纸不变色为止。充分搅拌，然后把它放置一夜。试纸不变色时（还原剂过量）：调整PH值至3，加入H2O2使试纸刚刚变色为止。然后加入少量Na2SO3，把它放置一夜。不管哪一种情况，都要用碱将其中和至PH为7，并使其含盐浓度在5%以下，才可排放。4.7含酸、碱、盐类物质的废液4.7.1原理酸、碱中和反应后生成盐类,盐类物质本身可稀释后排放。H+ + OH- H2O4.7.2处理方法查明即使将酸、碱废液互相混合也没有危险时，可分次少量将其中一种废液倒入另一种废液中。用PH试纸（或PH计）检验，使加入的酸或碱的废液至溶液的PH约等于7。用水稀释，使溶液浓度降到5%以下，然后把它排放。对重金属及含氟的废液，要另外收集处理。对其稀溶液，用大量水把它稀释到1%以下浓度后，即可排放。4.8有机溶液剂4.8.1原理 乙醇、醋酸类能溶于水的有机溶剂，用大量水后排放；石油类冷却凝固回收或燃烧，油脂类萃取后集中回收至废液池。4.8.2处理方法乙醇、醋酸类能溶于水的有机溶剂，用大量水后排放。将棉花上沾有汽油的长木棒点燃，引燃废弃石油。或将废弃石油放入冰柜进行冷冻，待完全冷却凝固后，装袋送至废油池中。油脂类用汽油萃取后集中回收至废液池。4.9含有高分子聚合物废液4.9.1原理高分子量水溶性聚丙烯酰胺,在高剪切力、热、化学、生物等条件下，均可发生降解作用，分子链断裂，失去高聚物特性，稀释后排放。4.9.2处理方法将溶液放入80度水浴或电板上加热，进行热降解。用搅拌器进行高速搅拌，机械降解。加入高氯酸或次氯酸溶液，搅拌，化学降解。降解后，将溶液用大量水稀释后排放。4.10含细菌类废液4.10.1原理细菌在没有营养物质或在碱性条件下,无法存活。4.10.2处理方法使用后废弃细菌测试瓶放置7天后,待瓶内营养物质消耗完毕。开户细菌测试瓶，将废液倒入容器收集一处。废液中加入NaOH，调节pH值至12以上放置2h。用HCl中和废液到PH7。用大量水稀释后排放。5 注意事项 操作时要戴防护眼镜，橡皮手套，在通风橱中进行。处理重金属时，要注意pH值变化。pH值发生变化，则生成沉淀，会再溶解。沾附有害物质的滤纸、包药纸、绵纸、废活性炭及塑料容器等东西，不要丢入垃圾罐内，应收集分类，加以焚烧或其它适当的处理，然后保管好残渣。处理废液时，要积极考虑废液的利用。为了节约处理所用的药品，可将废铬酸混合液用于分解有机物，以及将废酸、碱相互中和。尽量利用无害的或易于处理的代用品，代替铬酸混合液之类会排出有害废液的药品。对乙醇、石油醚、汽油之类用量较大的溶剂，原则上要把它回收利用，而将其残渣加以处理。6、结束语化验室废弃物种类繁多，含有毒有害物质，虽含量微小，但直接排放危