1、1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
2、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2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（%）C
3、r6+ 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+ 、Fe 2+ 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液体残余菌液 污染 细菌分析 厂 10细菌测试瓶
4、污染 细菌分析 厂固体 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 、Cr 3+的
5、废液4.1.1 原理3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 Na
6、OH 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 1 克 CrO3所需要的的药品量（g）还原剂还原剂 H2SO4FeFeSO4.7H2ONa2SO3NaHSO3SO20.568.431.891.560.962.942.941.470.74-4.2 含 Cd2+的废液4.2
7、.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4Ba2+与 SO42-生成难溶于水的 BaS
8、O4 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（SO 4）
9、 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
10、 值为：Al 3+：8.5；Cr 3+：9.2； Sn2+：10.6；Zn 2+：11；Pb 2+：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+ 、Sr 2+ 、Ba 2+等离子生成难溶性的碳酸5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
11、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
12、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
13、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6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
14、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
15、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，但直接排放危害较大。7高度重视化验室废弃物的处理，严格执行处理制度，减少环境污染，保障人身健康。不断研究改进化验室废弃物处理的新技术新方法。参考文献1.杜宝国.实验室运行管理与考核评估实用手册.吉林摄影出版社 2.武汉大学主编ISBN 7-80606-503-2/D.12.分析化学.高等教育出版社.1985 年作者简介 刘崇信（1967 年 5 月出生） 、男、大庆油田采油三厂试验大队中心化验室、石油化工工程师、主任、电话：0459-5854031
