高新返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂及制备技术与流程

本发明涉及适用于油田措施废液处理后底泥或残渣的深度处理领域,特别涉及一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法。

背景技术:

油田在生产过程中会根据生产需要采取各种作业措施,如压裂、酸化、调剖、热洗等,这些措施使反排液中含有大量的化学物质,如酸洗反排液含有大量的表面活性剂、压裂反排液中含有胍胶等高分子物质;这些化学物质进入集输系统中会严重扰乱生产系统的正常运行。这些化学物质形成大量措施废液,进入污水处理站进行相应处理,形成了措施废液集中处理后残渣,其特性接近含油污泥,又和普通市政污泥成分相差甚远。其中含有大量化学试剂、原油残留、有害微生物及铜、铬、铅等重金属无机污染物,若这些废弃物在环境中堆积或处理不当,会对环境会造成极大的危害。

在油气开采领域内措施废液残渣因其污染物成分复杂、其处理的影响因素繁多,因此目前缺少残渣处理技术,基本特别是关于重金属离子修复处理的技术目前还鲜有报道。

技术实现要素:

为了克服现有废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题,本发明提供一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂及制备方法,本发明提供的配方可有效的提高油田措施返排液处理残渣的重金属离子稳定效率,有效降低措施废液残渣中重金属活性,解决了废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题。

本发明采用的技术方案为:

一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠0.5-1%,磷酸二氢钾20-30%,二硫代氨基甲酸盐10-15%,重金属吸附剂55-65%。

一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠0.6%、磷酸二氢钾22.4%、二硫代氨基甲酸盐13.5%、重金属吸附剂63.5%。

所述的重金属吸附剂包括赖草和菌渣。

所述的赖草重量占50%-65%,菌渣重量占35%-50%。

所述的菌渣为平菇菌渣。

一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,具体步骤为:

步骤一,重金属吸附剂制备:按照赖草和菌渣比例将赖草和菌渣进行处理,过80目筛后进行混合,得到重金属吸附剂;

步骤二,取配方重量的硫化钠0.5-1%、磷酸二氢钾20-30%、二硫代氨基甲酸盐10-15%、重金属吸附剂55-65%依次混合,搅拌均匀;

步骤三,将步骤二中搅拌均匀的混合物装袋密封成成品。

所述的步骤一中,对将赖草的处理为焙烧并粉碎成末状。

所述的步骤一中,对菌渣的处理为将菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒并进行灭菌。

本发明的有益效果是:

本发明提供的重金属离子钝化稳定剂配方及制作方法,解决了油田措施返排液处理残渣中重金属离子处理的难题,本发明制作方法简单、使用方便且生产成本低,能有效降低油田措施返排液处理残渣中重金属活性,解决了废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题。

本发明可有效提高油田过程中所产生措施返排液残渣的重金属离子去除率,减少重金属离子的金属可交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态比例,缓解水处理过程所添加处理剂对后续微生物除油方法过程的影响。

具体实施方式

实施例1:

为了克服现有废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题,本发明提供一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂及制备方法,本发明提供的配方可有效的提高油田措施返排液处理残渣的重金属离子稳定效率,有效降低措施废液残渣中重金属活性,解决了废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题。

一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠0.5-1%,磷酸二氢钾20-30%,二硫代氨基甲酸盐10-15%,重金属吸附剂55-65%。

优选的,所述的重金属吸附剂包括赖草和菌渣。

优选的,所述的赖草重量占50%-65%,菌渣重量占35%-50%。

优选的,所述的菌渣为平菇菌渣。

一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,具体步骤为:

步骤一,重金属吸附剂制备:按照赖草和菌渣比例将赖草和菌渣进行处理,过80目筛后进行混合,得到重金属吸附剂;

步骤二,取配方重量的硫化钠0.5-1%、磷酸二氢钾20-30%、二硫代氨基甲酸盐10-15%、重金属吸附剂55-65%依次混合,搅拌均匀;

步骤三,将步骤二中搅拌均匀的混合物装袋密封成成品。

优选的,所述的步骤一中,对将赖草的处理为焙烧并粉碎成末状,

优选的,所述的步骤一中,对菌渣的处理为将菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒并进行灭菌。

应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂的配方处理油田措施返排液处理残渣,在所需处理残渣中添加本发明提供的稳定剂添加5wt%均匀混合,保持ph为6.5-7.5、温度为15-35摄氏度、含水率为58-62%,稳定至少7天后,本发明最终得到的cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率高,本发明制作方法简单、使用方便且生产成本低。

本实验污染土壤选取的来自西北某油田某转油站措施废液处理后残渣样品进行实验。本发明提供的重金属离子钝化稳定剂与需处理的残渣固相重量比按5:100计算,置于搅拌器中均匀搅拌,将混合后残渣摊开,自然晾晒养护,保持60%的含水率,七天后取样,根据标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》gb5085.3-2007中金属浸出检测方法及标准,对残渣进行浸出检测,检测结果如下表1-4所示,表1-4中的检测得到的cu、zn、cd、pb、cr和hg的单位均为g。

本发明能有效降低西北油田开发区域油田措施返排液处理残渣中重金属活性,解决了废液残渣对环境造成的重金属离子毒性及污染问题。上述重金属稳定剂配方,可降低重金属离子在环境中的迁移率,抑制其对微生物的毒性,应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂配方处理油田措施返排液处理残渣,稳定处理7天后,cu、zn、cd、pb、hg、ni的稳定效率均达88%以上,cr的稳定效率达83%以上。

实施例2:

基于实施例1的基础上,本实施例中,优选的,一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠0.6%、磷酸二氢钾22.4%、二硫代氨基甲酸盐13.5%、重金属吸附剂63.5%。

本实施例中重金属吸附剂制备过程为:将赖草和粉碎成末状,将平菇菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒进行简单灭菌,过80目筛后,按照赖草58wt%、平菇菌渣42wt%的重量组分,搅拌均匀。取配方重量的硫化钠0.6%、磷酸二氢钾22.4%、二硫代氨基甲酸盐13.5%、重金属吸附剂63.5%依次混合,搅拌均匀;装袋密封成成品。应用本发明的重金属离子钝化稳定剂配方处理油田措施返排液处理残渣,本发明提供的稳定剂添加5wt%均匀混合,保持ph为6.5-7.5、温度为15-35摄氏度、含水率为60%,稳定7天后,取样检测cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率。如下表1所示,cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率分别为:99.01%、96.71%、91.67%、99.12%、83.84%、88.52%。

表1

实施例3:

基于实施例1的基础上,本实施例中,一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠0.5%,磷酸二氢钾25%,二硫代氨基甲酸盐15%,重金属吸附剂59.5%。

本实施例中重金属吸附剂制备过程为:将赖草和粉碎成末状,将平菇菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒进行简单灭菌,过80目筛后,按照赖草57wt%、平菇菌渣43wt%的重量组分,搅拌均匀。取配方重量的硫化钠、磷酸二氢钾、二硫代氨基甲酸盐、重金属吸附剂依次混合,搅拌均匀;装袋密封成成品。应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂的配方处理油田措施返排液处理残渣,在所需处理残渣中添加本发明提供的稳定剂添加5wt%均匀混合,保持ph为7、温度为30摄氏度、含水率为61%,稳定至少7天后,取样检测cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率。如下表2所示,得到cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率分别为:99.02%、96.69%、91.16%、99.11%、83.85%、88.71%。

表2

实施例4:

基于实施例1的基础上,本实施例中,一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠1%,磷酸二氢钾20%,二硫代氨基甲酸盐15%,重金属吸附剂63%。

本实施例中重金属吸附剂制备过程为:将赖草和粉碎成末状,将平菇菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒进行简单灭菌,过80目筛后,按照赖草50wt%、平菇菌渣50wt%的重量组分,搅拌均匀。取配方重量的硫化钠、磷酸二氢钾、二硫代氨基甲酸盐、重金属吸附剂依次混合,搅拌均匀;装袋密封成成品。应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂的配方处理油田措施返排液处理残渣,在所需处理残渣中添加本发明提供的稳定剂添加5wt%均匀混合,保持ph为6.5-7.5、温度为15-35摄氏度、含水率为58-62%,稳定至少7天后,取样检测cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率。如下表3所示,得到cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率分别为:99.02%、96.73%、91.76%、99.12%、83.79%、88.52%。

表3

实施例5:

基于实施例1的基础上,本实施例中,一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,由以下组分按重量比组成:硫化钠1%,磷酸二氢钾30%,二硫代氨基甲酸盐10%,重金属吸附剂59%。

本实施例中重金属吸附剂制备过程为:将赖草和粉碎成末状,将平菇菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒进行简单灭菌,过80目筛后,按照赖草65wt%、平菇菌渣35wt%的重量组分,搅拌均匀。取配方重量的硫化钠、磷酸二氢钾、二硫代氨基甲酸盐、重金属吸附剂依次混合,搅拌均匀;装袋密封成成品。应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂的配方处理油田措施返排液处理残渣,在所需处理残渣中添加本发明提供的稳定剂添加5wt%均匀混合,保持ph为6.5-7.5、温度为15-35摄氏度、含水率为58-62%,稳定至少7天后,取样检测cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率。如下表4所示,得到cu、zn、cd、pb、cr、hg的稳定效率分别为:99.01%、96.76%、92.22%、99.12%、83.85%、88.64%。

表4

本发明中重金属稳定剂可重金属稳定化,重金属稳定化是一种常用的重金属修复技术,主要是运用物理或化学的方法将土壤中的有毒重金属固定起来,使残渣中易溶、易迁移的重金属形态转变成难溶的或难迁移并稳定存在于残渣中的形态,从而降低重金属离子在环境中的迁移率,减少植物和动物对重金属离子的吸收,阻碍重金属离子进入食物链的途径,以降低环境危害风险。

本发明可有效提高油田过程中所产生措施返排液残渣的重金属离子去除率,减少重金属离子的金属可交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态比例,缓解水处理过程所添加处理剂对后续微生物除油方法过程的影响。

以上举例仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的试剂及其方法技术均属于本行业的公知技术和常用方法,这里不再一一叙述。

技术特征:

1.一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,其特征在于:由以下组分按重量比组成:硫化钠0.5-1%、磷酸二氢钾20-30%、二硫代氨基甲酸盐10-15%、重金属吸附剂55-65%。

2.根据权利要求1所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,其特征在于:由以下组分按重量比组成:硫化钠0.6%、磷酸二氢钾22.4%、二硫代氨基甲酸盐13.5%、重金属吸附剂63.5%。

3.根据权利要求1所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,其特征在于:所述的重金属吸附剂包括赖草和菌渣。

4.根据权利要求3所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂,其特征在于:所述的赖草重量占50%-65%,菌渣重量占35%-50%。

5.根据权利要求3所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,其特征在于:所述的菌渣为平菇菌渣。

6.一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,其特征在于:具体步骤为:

步骤一,重金属吸附剂制备:按照赖草和菌渣比例将赖草和菌渣进行处理,过80目筛后进行混合,得到重金属吸附剂;

步骤二,取配方重量的硫化钠0.5-1%、磷酸二氢钾20-30%、二硫代氨基甲酸盐10-15%、重金属吸附剂55-65%依次混合,搅拌均匀;

步骤三,将步骤二中搅拌均匀的混合物装袋密封成成品。

7.根据权利要求6所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤一中,对将赖草的处理为焙烧并粉碎成末状。

8.根据权利要求6所述的一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤一中,对菌渣的处理为将菌渣磨碎自然风干在太阳下晾晒并进行灭菌。

技术总结
本发明提供一种返排液处理残渣的重金属离子钝化稳定剂及制备方法,该稳定剂由以下组分按重量比组成:硫化钠0.5‑1%,磷酸二氢钾20‑30%,二硫代氨基甲酸盐10‑15%,重金属吸附剂55‑65%。所述的重金属吸附剂包括赖草和菌渣。本发明可降低重金属离子在环境中的迁移率,抑制其对微生物的毒性,应用本发明提供的重金属离子钝化稳定剂配方处理油田措施返排液处理残渣,稳定处理7天后,Cu、Zn、Cd、Pb、Hg、Ni的稳定效率最低达到88%以上,Cr的稳定效率最低达到83以上。

技术开发人、权利持有人:杨琴;张海玲;周立辉;穆谦益;冀忠伦;李岩;蒋继辉;任小荣;任鹏;赵敏;薛建强

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