石油工業(yè)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源供應(yīng)的保障，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。隨著社會(huì)的進(jìn) 步及工業(yè)化的發(fā)展，石油的需求量急劇增長(zhǎng)，因此陸地和海洋石油的地質(zhì)勘探和采集開 發(fā)量也隨之增長(zhǎng)。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，鉆井工藝對(duì)泥漿的要求越來越高，泥漿體系日 益增多，配方也越來越復(fù)雜，泥漿配方中都含有重金屬、油類、堿和其他化合物。石油 作業(yè)完井后，遺留大量的廢棄泥漿，長(zhǎng)期堆積經(jīng)雨水瀝濾滲入地下，對(duì)其周邊的土壤、 植被、地表水和地下水造成嚴(yán)重污染，尤其是其中的重金屬及其化合物，可以長(zhǎng)期積累 于水環(huán)境或生物中，給人類生活帶來潛在的危害[1_3]。

 

石油鉆井施工過程中產(chǎn)生大量的廢鉆井液，其主要成份是粘土、水、各種化學(xué)添加 劑等，這些廢鉆井液中含有重金屬、堿、鹽、油污、有機(jī)物等多種有毒有害污染物質(zhì)。 完鉆井井場(chǎng)污染物主要由鉆井廢棄泥漿、鉆井污水、鉆屑及壓裂作業(yè)返排液等組成。這 些污染物混合在一起（一般統(tǒng)稱混合液)，外觀與稀釋后的泥漿相似，含有大量的泥漿 和壓裂液中的有機(jī)成分，污染物濃度高，處理難度大[2,41。如果不對(duì)這些污染物進(jìn)行有效 的處理，將導(dǎo)致對(duì)土壤、地表和地下水的污染，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響和破壞，直接或 間接對(duì)動(dòng)物、植物及人類健康產(chǎn)生危害；并且污水及廢泥漿池長(zhǎng)期閑置，占用土地，使 土地不能恢復(fù)耕種，占用國(guó)家寶貴的土地資源。因此，采用合適的油氣田鉆井污水、廢 棄泥漿污染處理技術(shù)，對(duì)他們進(jìn)行有效的治理，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境，合理利用資源，對(duì)于 油氣田二次開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)意識(shí)的曰益 增強(qiáng)，石油鉆井作業(yè)清潔生產(chǎn)已經(jīng)被提到重要議事日程，越來越受到各個(gè)方面的重視， 對(duì)鉆井廢泥漿必須進(jìn)行無害化處理。

 

長(zhǎng)慶油田目前對(duì)井場(chǎng)廢棄泥漿還沒有完善、系統(tǒng)的處理工藝和方法。本論文綜合分 析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有處理廢棄泥漿技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在分析長(zhǎng)慶油田石油廢棄泥漿中污染物的特 性的基礎(chǔ)上，對(duì)石油廢棄泥漿中最主要的有機(jī)污染物羧甲基纖維素鈉（英文縮寫CMC) 來進(jìn)行降解。因此，本論文以CMC為處理對(duì)象對(duì)泥漿進(jìn)行降解研究，全面處理鉆井泥 漿、治理污染提供關(guān)鍵技術(shù)手段，具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。

 

1.2石油鉆井廢棄泥漿的特點(diǎn)及其對(duì)環(huán)境的影響1.2.1鉆井廢棄泥漿的來源在石油與天然氣的開采、鉆探以及修井過程中，將產(chǎn)生大量的鉆井廢棄泥漿。在鉆 井作業(yè)中，鉆井液是鉆井的血液，是保證鉆井正常運(yùn)行不可缺少的物質(zhì)，它能起到平衡 地層壓力、攜帶懸浮鉆屑、清洗井底、保護(hù)井壁、錄井、冷卻、潤(rùn)滑鉆具及傳遞動(dòng)力等 作用。在鉆井作業(yè)完成后，存留在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廢棄物大多數(shù)是廢棄的鉆井液，由于石油 鉆井的野外作業(yè)特征，施工現(xiàn)場(chǎng)所有的廢棄物幾乎全部排放積存于廢泥漿儲(chǔ)存坑內(nèi)，這 使得鉆井廢棄物中的有害成分復(fù)雜化，最終形成一種由粘土、加重材料、各種化學(xué)處理 劑、污水、污油及鉆屑等組成的多相懸浮性的鉆井廢棄泥漿。

 

1.2.2鉆井廢棄泥漿的組成及特點(diǎn)(1)鉆井廢棄泥漿的組成石油鉆井作業(yè)產(chǎn)生的鉆井廢棄泥漿主要由鉆井液、鉆屑、以及各種作業(yè)產(chǎn)生的廢液 等組成，組成成分如下鉆井液一鉆井液中添加了各種化學(xué)處理劑和活性劑，它的成分比較復(fù)雜，一般都 含有重金屬、油類、膨潤(rùn)土、堿和化合物(包括有機(jī)物)等對(duì)人、畜和環(huán)境有害的物質(zhì)， 如鐵鉻鹽、橫化瀝青、橫化栲膠、擴(kuò)化褐煤等。主要來自三個(gè)方面：其一是鉆井過程中 排放的廢鉆井液；其二是地面循環(huán)系統(tǒng)盛放的和為處理復(fù)雜情況儲(chǔ)備的鉆井液；其三是 固井時(shí)水泥漿置換出來的鉆井液。三者約占總廢棄物的70%左右。

 

廢液——在油田的勘探和開發(fā)過程中產(chǎn)生，由各作業(yè)設(shè)備的清洗液、井液、污水（雨 水沖洗井場(chǎng)攜帶部分泥漿及油類物質(zhì)而形成的）等組成的廢液，其有害物質(zhì)主要是油類 物質(zhì)，也有少量的有機(jī)處理劑、重金屬及堿類物質(zhì)等，其CODcr值也較高會(huì)危及農(nóng)作 物的生長(zhǎng)，不能直接排放。

 

鉆屑——在鉆井過程中，泥漿循環(huán)于鉆頭中潤(rùn)滑鉆頭的同時(shí)也把鉆屑攜帶到地面。 鉆屑多為固體顆粒狀，少部分以泥砂的形式混在鉆井液中，約占總廢棄物的20%，所含 污染物主要是鉆井液，存在環(huán)境污染隱患，不能直接排放和任意堆放。

 

(2)鉆井廢棄泥漿的特點(diǎn)鉆井廢棄泥漿組成復(fù)雜，一般呈堿性，pH值在8.5?12之間，有的可達(dá)13以上； 固相顆粒粒度一般在0.01?0.3嘩之間（即95%以上顆粒通過200目篩)，外觀一般呈粘稠流體或半流體狀，具有顆粒細(xì)小、級(jí)配差不大、粘度大、含水率高和不易脫水（含水率約在30%?90%)等特性。且其自然干結(jié)過程緩慢，干結(jié)物遇水浸濕后易再度形成 鉆井廢泥漿樣物，會(huì)對(duì)排放點(diǎn)及附近地帶的土壤物性產(chǎn)生長(zhǎng)期的不良影響；廢泥漿含油 量高，部分鉆井廢泥漿含油量達(dá)10%以上[6];鉆井廢泥漿固含量高，主要為膨潤(rùn)土和有 機(jī)高分子處理劑、粘土、加重材料、巖屑以及污水流經(jīng)地面時(shí)攜帶的泥砂及表層土等； 此外由于鉆井廢泥漿中含有各種有機(jī)和無機(jī)類化學(xué)處理劑，其中的重金屬、COD〇值、 Oil及表面活性劑等有害物質(zhì)濃度較高，個(gè)別有害物污染指標(biāo)超出國(guó)家允許排放濃度的 數(shù)百倍[7]〇

 

1.2.3鉆井廢棄泥漿對(duì)環(huán)境的危害通過以上的分析，可知鉆井廢棄泥漿組成十分復(fù)雜，從環(huán)境指標(biāo)來看，其主要污染 物有[2’8]:(1)含固顆粒，以粘土、膨潤(rùn)土顆粒為主；(2)石油類，主要來源于鉆井設(shè)備的清洗。油類物質(zhì)進(jìn)入水體后，首先形成浮油，在油 膜擴(kuò)展和漂浮過程中，其中大約25%?30%的低沸點(diǎn)石油組分（C1?C5)迅速揮發(fā) 進(jìn)入大氣，造成大氣污染。

 

(3)重金屬，來源于鉆井液添加劑和地層；(4)有機(jī)質(zhì)及其分解產(chǎn)物，表現(xiàn)為泥漿的COD〇值高、色度高；(5)酸堿物，表現(xiàn)為鉆井廢泥漿的pH值；(6)氯離子，采用鹽水鉆井液及地層礦化度較高時(shí)，會(huì)使廢水中Cl_的含量增高。大量 的氯化物排入土壤中，會(huì)造成土壤鹽堿化，其理化性能被改變，肥力下降，同時(shí)因 cr活性比N〇r、P〇43-強(qiáng)，會(huì)抑制農(nóng)作物對(duì)氮磷的吸收，因而造成農(nóng)作物減產(chǎn)。

 

由此可見，若不采用適當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚韽U泥漿，它將對(duì)環(huán)境造成極大的危害，且對(duì) 環(huán)境的影響也是多方面的。

 

1.3 CMC的性質(zhì)及應(yīng)用 1.3.1 CMC的結(jié)構(gòu)特性竣甲基纖維素(Carboxymethyl cellulose,CMC)是一種陰離子、直鏈、水溶性纖維素 醚，可使大多數(shù)常用水溶液制劑的黏度發(fā)生較大變化。在食品工業(yè)中具有實(shí)用價(jià)值的是 它的鈉鹽，因此通常稱CMC就是指羧甲基纖維素鈉P，1' (英文Sodium Carboxy MethylCellulose簡(jiǎn)稱CMC)。CMC由德國(guó)于1918年首先制得，并于1921年獲準(zhǔn)專利而 見諸于世。此后便在歐洲實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)只為粗產(chǎn)品，用作膠體和粘結(jié)劑。1936? 1941年，羧甲基纖維素鈉的工業(yè)應(yīng)用研究相當(dāng)活躍，發(fā)明了幾個(gè)相當(dāng)有啟發(fā)性的專利。第 二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)將羧甲基纖維素鈉用于合成洗滌劑。Hercules公司于1943年為 美國(guó)首次制成羧甲基纖維素鈉[11_13]。CMC因其具有優(yōu)良水溶性、乳化性、保水性和成 膜性等特性而被廣泛應(yīng)用于石油、地質(zhì)、日化、食品、醫(yī)藥等業(yè)，被譽(yù)為“工業(yè)味精”

 

[14,15]OCMC為白色或微黃色粉末、粒狀或纖維狀固體，無臭、無味、無毒。是一種大分 子化學(xué)物質(zhì)，CMC能夠吸水膨脹，在水中溶脹時(shí)可以形成透明的黏稠膠液[16]。該物質(zhì)不溶 于乙醇、乙醚、丙酮和氯仿及苯等有機(jī)溶劑，易溶于水并具有一定的粘度。固體CMC及 室溫均較穩(wěn)定，在干燥的環(huán)境中，可以長(zhǎng)期保存[17]。CMC通常是由天然纖維素與苛性堿 及一氯醋酸反應(yīng)后制得的一種陰離子型高分子化合物，CMC分子的單位結(jié)構(gòu)見圖1[18]， 分子式為：(C6H904—0~CH2COONa)n，屬陰離子型表面活性劑。

 

圖1 一1羧甲基纖維素鈉水分子結(jié)構(gòu)1.3.2 CMC的制備方法羧甲基纖維素鈉鹽具有高分子結(jié)構(gòu)和纖維素醚的結(jié)構(gòu)，由若干個(gè)結(jié)構(gòu)單元(葡萄糖 基)組成。CMC—Na系由纖維素經(jīng)堿處理，使之成為堿纖維素，再經(jīng)氯乙酸或其鹽作用 得CMC—Na,溶劑精制而成。其主要反應(yīng)為（見圖1 一2):纖維素與氫氧化鈉水溶液 反應(yīng)生產(chǎn)堿纖維素。堿纖維素與氯乙酸(或氯乙酸鈉)進(jìn)行醚化反應(yīng)生成CMC[1^221。

 

CHIOHH OHH 〇HCHiOH0?

 

NaOH ? CH>CHiOH3CHiCICOOHCHiOCHiCOON. H OH H OHCHiOCHiCOOfU圖1一2制取CMC的主要反應(yīng)式目前，CMC工業(yè)化生產(chǎn)主要有水媒法、溶媒法和溶液法三種方法。

 

1.水煤法水媒法以水為反應(yīng)介質(zhì)，在堿纖維素與醚化劑在游離堿和水的條件下進(jìn)行反應(yīng)，不 存在醇等有機(jī)溶劑，該方法是最初工業(yè)上制造CMC的方法，至今國(guó)內(nèi)不少小企業(yè)仍在 使用這種方法。水媒法生產(chǎn)CMC的優(yōu)點(diǎn)是工藝操作簡(jiǎn)單、投資少、成本低。其粗品可 用于洗滌劑、建筑、造紙等行業(yè)。缺點(diǎn)是由于缺乏大量液體介質(zhì)導(dǎo)出反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量， 溫度升高，加快了正、副反應(yīng)速度。而且副反應(yīng)的趨向更大。副反應(yīng)多導(dǎo)致了醚化效率 低。產(chǎn)品質(zhì)量差。主要表現(xiàn)為耐熱性和耐鹽性較差。盡管此法比較古老，兼有某些缺點(diǎn)， 但其工藝流程和設(shè)備較為簡(jiǎn)單，因此，石油工業(yè)、紡織工業(yè)及洗滌劑普遍產(chǎn)品仍用此法 生產(chǎn)。

 

2.溶媒法溶媒法也稱有機(jī)溶劑法(Solvent Process)。是利用惰性有機(jī)溶劑為反應(yīng)介質(zhì)，導(dǎo)出 堿化和醚化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量，同時(shí)引導(dǎo)堿和氯乙酸快速進(jìn)入到纖維內(nèi)部進(jìn)行一系列的 化學(xué)反應(yīng)，使產(chǎn)品的均勻性更好。由于介質(zhì)在反應(yīng)過程傳熱、傳質(zhì)快速均勻，主反應(yīng)快。 副反應(yīng)減少。

 

溶媒法生產(chǎn)CMC的主要工藝是：將粉碎的精制棉投入捏合機(jī)中。同步加入95%乙 醇（乙醇做反應(yīng)介質(zhì)）、45%_48%的氫氧化鈉。在3(TC以下反應(yīng)40 min，然后加入 氯乙酸、乙醇溶液。在45—75C條件下反應(yīng)120 min后，再用乙醇(65%—75%)溶液洗 滌CMC中的雜質(zhì)，經(jīng)過烘干、粉碎即得到純度298%。DS^0.90。粘度dOOOMpa.s、酸 粘比20.8的CMC純品[22】。

 

溶媒法是目前在國(guó)內(nèi)外廣泛使用的以甲醇、乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑為反應(yīng)介質(zhì)的工 藝方法，反應(yīng)過程中傳熱和傳質(zhì)迅速均勻，使產(chǎn)品的取代度、取代均勻性和使用性能大 大提高，可用于牙膏、酸奶、飲料和石油鉆井泥漿等。

 

3.溶液法溶液法制備CMC是早期纖維素均相衍生化重要內(nèi)容之一。早在1977年便有報(bào)道： 在DMSO/PF溶劑體系中，用鈉纖維素與臭溴醋酸甲酯反應(yīng)制取低取代度CMC。盡管可 溶解纖維素又不使纖維素本身發(fā)生變化的溶劑并不多，但近年來新溶劑體系仍不斷涌 現(xiàn)，這促進(jìn)均相醚化反應(yīng)研究和開發(fā)。由于溶劑回收和經(jīng)濟(jì)上的原因，均相法仍處于實(shí) 驗(yàn)室研究階段[23>24]。

 

1.3.3衡量CMC質(zhì)量的主要指標(biāo)衡量CMC質(zhì)量的主要指標(biāo)是取代度(DS)和聚合度(DP)。取代度也稱代替度是纖維 素分子上羥基被羥基乙酸取代的數(shù)目，DS理論值最大等于3。一般DS不同CMC的性 質(zhì)也不同，取代度的高低決定CMC的溶解度和穩(wěn)定性[25,26]。DS越大，溶液的透明度和 穩(wěn)定性越好；當(dāng)DS>0.3,則可溶于堿性水溶液；當(dāng)DS=0.7,則可溶于熱甘油中；當(dāng)DS>0.8 時(shí)，則耐酸性和耐鹽性均好，且不產(chǎn)生沉淀[27_311。

 

聚合度指纖維素鏈的長(zhǎng)度，決定著其黏度的大小。纖維素鏈越長(zhǎng)溶液的黏度越 大，CMC溶液也是如此。CMC的黏度大小與溶液酸堿度、加熱時(shí)間的長(zhǎng)短、溶液中是 否存在鹽等因素有關(guān)。溶液是假塑性流體，隨剪切速率增加，表觀黏度降低，與剪切時(shí)間 無關(guān)，當(dāng)剪切停止時(shí)立即恢復(fù)到原有黏度12230"321;干態(tài)的CMC能夠耐140?150°C的溫 度幾分鐘；和大多數(shù)溶液一樣，當(dāng)溫度升高時(shí)CMC溶液黏度降低，冷卻后恢復(fù)，但長(zhǎng)時(shí) 間高溫可能引起CMC降解而導(dǎo)致黏度降低[22<25,33];隨著溶液pH值的降低，黏度下降， 這是由于酸性pH值條件下，羧基被抑制電離而導(dǎo)致黏度下降。

 

另外，CMC所產(chǎn)生的黏稠度的大小，還與其聚合度、溶液的pH、溶液中是否存在 鹽、加熱時(shí)間的長(zhǎng)短等有關(guān)，當(dāng)聚合度在200—500,分子量在21000—50000, pH在7 左右時(shí)，對(duì)黏度的影響較少，保護(hù)膠體性最佳；但在pH低于3的范圍內(nèi)可以發(fā)生CMC 的沉淀現(xiàn)象；pH值為10或更高時(shí)，黏度有微小的増高現(xiàn)象；含有1.0%梓檬酸或乳酸和 5.0%醋酸的CMC溶液可在室溫下保存數(shù)月之久而不發(fā)生明顯的變化【32_35]。遇二價(jià)金屬 離子則生成鹽而沉淀，失去黏性，聚合度越大，醚化度越小，則越易受鹽類的影響鈣離 子，在其濃度達(dá)到常見硬水中的濃度時(shí)，就可阻止CMC充分表現(xiàn)其最高黏度；重金屬 如銀、鋇、鉻、鉛和鋯的離子可使CMC從溶液中沉淀出來；多價(jià)陽離子Al3+、C#或 Fe2+可以使CMC從溶液中沉淀出來f22>35l。

 

1.3.4 CMC的應(yīng)用CMC在世界較發(fā)達(dá)國(guó)家均有生產(chǎn)，不同純度、不同級(jí)別和規(guī)格的羧甲基纖維素產(chǎn)品， 在世界已有300余種，國(guó)外主要生產(chǎn)國(guó)有美國(guó)、西德、日本、芬蘭、意大利、法國(guó)和英國(guó) 等。CMC作為絮凝劑、螯合劑、乳化劑、增稠劑、保水劑、上漿劑，成膜材料等多種用 途，目前已被廣泛應(yīng)用于石油鉆井、選礦、食品、醫(yī)藥、牙膏、洗滌劑、卷煙、造紙、 建材、陶瓷、日化與紡織印染等領(lǐng)域，CMC的應(yīng)用十分廣泛。

 

(1)石油工業(yè)CMC在石油鉆探中可用于保護(hù)油井作為泥漿穩(wěn)定劑，保水劑，每口油井的用量為： 淺井2?3噸；深井5?6噸％]。為了減少因泥漿失水引起的縮徑、崩塌現(xiàn)象常加入CMC, 加入CMC的鉆井泥漿能形成井壁薄而堅(jiān)、滲透性低的濾餅。而且泥漿加入CMC后，很 少受霉菌的影響，也不需要維持很高的口^1值[37]。CMC以其卓越的提粘和降失水性能在 世界范圍內(nèi)的石油鉆井行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。CMC還可做油田三次化學(xué)采油的稠化 劑、成膠劑，在油田壓裂、堵水調(diào)剖、酸化作業(yè)中有明顯的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)作用。

 

石油鉆井用CMC在我國(guó)分為高粘(2%水溶液的粘度大于1500mP^s) (HV—CMC)， 中粘(MV—CMC)、低粘(2%水溶液的粘度小于200mPa*s)(LV—CMC)三個(gè)品種，用戶 可根據(jù)泥漿種類、井深、各地油田的地質(zhì)條件不同來決定使用哪一種型號(hào)的CMC[383]。 高粘度、高取代度CMC適用于密度較小的泥漿，低粘度高取代度的CMC適用于密度大 的泥漿。而中粘CMC則提粘和降失水兼而有之，但效果要分別比上兩個(gè)品種差了很多。

 

CMC是石油開采的重要泥漿材料，據(jù)國(guó)外技術(shù)交流情況，是有前途的產(chǎn)品，CMC 在石油開采中的主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①增粘懸浮，保護(hù)鉆井泥漿一定粘度，順利地把地下巖碎石帶回地面。

 

②降失水性要好，添加一定量的CMC可使泥漿失水減少，防止井壁坍方。

 

③作為冷卻劑、潤(rùn)滑劑、防止鉆頭的磨損，根據(jù)數(shù)據(jù)的測(cè)試和油田使用經(jīng)驗(yàn)，CMC必須 具備較高的聚合度、取代基分布均一性、純度及較低的氯化物才能滿足石油開采要求。

 

(2)食品加工業(yè)在食品領(lǐng)域中，CMC因無嗅無味，具有增稠、乳化、懸浮等優(yōu)異的性能作為天然食 品添加劑，被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)中。特別是對(duì)動(dòng)、植物油、蛋白質(zhì)與水溶液的乳化性 能極為優(yōu)異，能使其形成性能穩(wěn)定的勻質(zhì)乳狀液。因其安全可靠性高，因此，其用量不受 國(guó)家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)ADI限制[4(M3]。CMC在食品行業(yè)主要用做食品增稠荊、穩(wěn)定劑、成膜劑、 固形荊和增量劑等。

 

①用作食品增稠荊、穩(wěn)定劑。如用于果醬、辣醬、雪糕及各種奶制品中即能增粘，又能 穩(wěn)定食品的結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)食品的保持期。酸奶、檸檬汁、葡萄汁以及半流體狀態(tài)的易酸 敗的食品，加入CMC后就能得到穩(wěn)定性好的食品。

 

②用作食品的成膜劑。用CMC溶液及水溶性抗茵劑處理食品表面時(shí)，能生成具有光澤、 透明柔軟的薄膜?？梢苑乐故澄镒冑|(zhì)，能長(zhǎng)期保持食品的新鮮度。

 

③用作食品固形荊、增量劑。用于冰淇淋防止初期凍結(jié)；將CMC加在糖汁中，粘度可增 加10%以上，庶糖結(jié)晶生成率提高近10倍。

 

食用CMC還被廣泛應(yīng)用在速凍面食和點(diǎn)心（餃子、饅頭和餛飩皮）中，它們?cè)诶鋬?反復(fù)幾次后仍能保持原來的狀態(tài)。因而近幾年來，因CMC優(yōu)越的性能其食品級(jí)得到了更 加廣泛的應(yīng)用。

 

(3)醫(yī)藥行業(yè)在醫(yī)藥工業(yè)中CMC可作針劑的乳化穩(wěn)定劑、片劑的粘結(jié)劑和成膜劑。有人經(jīng)基礎(chǔ)及 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明CMC是安全可靠的抗癌藥載體[44]。用CMC作膜材料，研制的中藥養(yǎng)陰生肌 散的改造劑型一養(yǎng)陰生肌膜，能用于皮膚磨削手術(shù)創(chuàng)面和外傷性創(chuàng)面[4〇]。

 

有研究表明，CMC減輕術(shù)后腹膜粘連程度的作用明顯優(yōu)于透明質(zhì)酸鈉，可作為一種 有效的方法來防止腹膜粘連的發(fā)生[45]。CMC用于治療肝癌的導(dǎo)管肝動(dòng)脈灌注抗癌藥TH?AI 中，可以明顯延長(zhǎng)抗癌藥在腫瘤的滯留時(shí)間，增強(qiáng)抗腫瘤的能力，提高治療效果。在動(dòng) 物醫(yī)學(xué)上，CMC也有廣泛的用途[46]。有報(bào)道指出，向母羊腹腔內(nèi)滴注1%CMC溶液來預(yù) 防家畜難產(chǎn)、生殖道手術(shù)后發(fā)生腹部粘連有顯著效果[47]。

 

(4)造紙行業(yè)①CMC在抄造過程中作濕強(qiáng)劑。在紙漿中加入0.1 %?0.3%的CMC能使紙張?jiān)鰪?qiáng)抗張力 40%?50%，抗壓破裂度增加50%，揉性增大4?5倍[48]。

 

②在紙張生產(chǎn)中作表面施膠劑，可明顯地提高紙張的干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度及耐油性、吸墨性和抗水性。

 

③在涂布紙中作分散劑、膠粘劑，可使顏料及纖維充分分散。（在造紙行業(yè)水處理過程 中作絮凝劑。用量~般為0.5%?1%[22,49,5()]。

 

(5)紡織、印染工業(yè)在紡織、印染工業(yè)中用作上漿劑、印染漿的增稠、紡織品印花及硬挺整理。用于上 漿劑能提高溶解性及粘變，并容易退漿而且漿膜的強(qiáng)度、可彎曲性能明顯提高；作為硬 挺整理劑，其用量在95%以上[51>52]。

 

①將CMC用于棉、絲、毛、化學(xué)纖維混紡等織物的經(jīng)紗上楽，可在經(jīng)紗表面形成光滑、 耐磨柔初的薄膜，這樣可以提高紗支的強(qiáng)度和耐磨性，其效率較淀粉高數(shù)倍[53]。

 

②將CMC應(yīng)用于印花色楽，即作增稠荊、乳化劑，也可作織物整理劑。其粘著性比CMS 強(qiáng)?？椢镉肅MC上漿比用CMS上漿耐曲折率提高3倍以上，而退漿比CMS容易得多。 用量一般為1%[22<54]。

 

③CMC對(duì)大多數(shù)纖維均有粘著性，能改善纖維間的結(jié)合并確保上漿的均勻，從而提高織 造的效率。CMC還可用于紡織品的整理劑，特別是永久性的皺整理，給織物帶來耐久性 的變化[55]。

 

④CMC可用作涂料的防沉劑、乳化劑、分散、流平劑和粘合劑。能使涂料的固體份均勻 地布于溶劑中，使涂料長(zhǎng)期不分層，還大量應(yīng)用油灰中。其用量在1%?5%之間【56]。

 

(6)無磷洗滌劑及制皂工業(yè)CMC有乳化和保護(hù)膠體的性質(zhì)，是合成洗滌劑較好的活性助洗劑之一。在洗滌劑中， CMC可用作抗污垢再沉積劑，它所起的作用是抗污垢再沉積。加入CMC的洗衣粉洗衣 物時(shí)能使白色織物保持白度和清潔度。有色織物保持原來色澤的鮮艷度。且衣物手感柔 和、穿著舒適。特別是在硬水中洗滌棉織物時(shí)，效果更加明顯。

 

在制皂中，加入CMC后所起的作用與在洗衣粉中起的作用一樣，用時(shí)還可使肥皂柔 朝，壓制出的肥皂更加光滑、美觀、耐用。DS數(shù)值在0.4?0.8、粘度(1%水溶液)5?40 Mpa?s時(shí)抗沉積效果最好。根據(jù)洗滌劑的功能不同，用量一般在0.5%?2%之間[2W7]。

 

(7)建筑、陶瓷工業(yè)①將CMC用作建筑混凝土用緩凝劑。加入CMC的混凝土中明顯具有增稠、保水作用。 可延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高混凝土初期強(qiáng)度，避免建筑物體出現(xiàn)裂紋。另外還可 做混凝土的泵送劑，保持商品混凝土拌合物不泌水、不離析，提高混凝土的勻質(zhì)性。

 

②用作陶瓷生產(chǎn)做毛胚的粘結(jié)劑、可塑劑、成型劑，釉藥的懸浮、分散、固色劑；若在 胚料中加入0.2%?0.5%的CMC可增加胚料粘結(jié)力，易于成型，并使機(jī)械強(qiáng)度提高2? 3倍[221。用于粉刷石膏、粘結(jié)石膏、石膏膩予，可顯著提高其保水性和粘結(jié)強(qiáng)度。

 

(8)日用化學(xué)品及其它工業(yè)在牙膏、洗發(fā)水中作穩(wěn)定劑、乳化劑；在煙草、蚊香、制鞋、鉛筆生產(chǎn)中作粘結(jié)劑; 泡沫滅火機(jī)，泡沫穩(wěn)定刺；農(nóng)藥及塑料工業(yè)的分散劑、乳化劑；防止甲醛聚合的阻聚劑; 此外，CMC作為絮凝劑、螯合劑、成膜材料等多種用途還廣泛應(yīng)用于電子、農(nóng)藥、皮革、 塑料、水產(chǎn)冷藏等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，用途十分廣泛[57_59]。而且其優(yōu)異的性能和廣泛的用途， 還在不斷地開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。市場(chǎng)前景極為廣闊，潛力巨大。

 

1.4 CMC測(cè)試技術(shù)現(xiàn)狀羧甲基纖維素(CMC)是一種重要的水溶性聚合物，具有復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和超分子結(jié) 構(gòu)[6〇^]，在多種工業(yè)部門中都得到廣泛的應(yīng)用。目前對(duì)于CMC的測(cè)試技術(shù)尚未多見。朱 玉霜等采用灼燒法測(cè)定CMC的取代度，此方法所需時(shí)間長(zhǎng)，一次需8—9個(gè)小時(shí);而且 操作不易控制，特別是高溫爐的溫度如調(diào)節(jié)不好，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較大；試樣在灼燒和 煮沸過程中會(huì)放出有害氣體。俞繼華[62]在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了取代度分析方法的進(jìn)一步研 究：在考慮實(shí)際條件的同時(shí)，改善勞動(dòng)條件，簡(jiǎn)化操作手續(xù)，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，研究出一 種簡(jiǎn)單、快捷的測(cè)定CMC取代度的測(cè)試方法，該方法具有時(shí)間短、準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn) 單、容易掌握、無毒氣體產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)。該方法主要是利用CMC能與重金屬離子生成不 溶性的鹽。定量的CMC銅鹽與氨水反應(yīng)生成銅氨絡(luò)離子，再用乙酸使定量的銅離子游 離出來，游離的銅與碘化鉀反應(yīng)生成定量的碘，碘以硫代硫酸鈉滴定，淀粉為指示劑， 溶液無色即表示到達(dá)終點(diǎn)。有關(guān)反應(yīng)式如下[63]:Rcell—OCH COO~+ Cu2+——[Rcell- OCH2COO]2Cu|[Rcell—OCH COO]2Cu + 2NHH20——[Cu(NH3)4]2+ + Rcell—OCH C00~+ H20 [CU(NH3)4]2+ + 2HAc ——Cu2+ +NH4+ +AC- Cu2+ +廠——Cu2I21+ h I2 +2S2032———S4062-+2廠毛素青[64]根據(jù)羧甲基纖維素在濃硫酸中加熱分解生成乙醇酸的原理測(cè)定洗衣粉中 CMC的含量，乙醇酸與顯色劑苯酚接觸時(shí)呈磚紅色，通過測(cè)定其吸光度可以求得CMC 的百分含量。對(duì)于煙絲中CMC含量的測(cè)定研究較多，劉紹璞等[65]根據(jù)CMC在近中性 至弱堿性介質(zhì)中對(duì)吖啶染料的褪色作用這一原理，研究出簡(jiǎn)便、快速，而且有良好選擇 性的用于高靈敏度測(cè)定微量CMC的方法，其檢出限較蒽酮法低2個(gè)數(shù)量級(jí)；2006年， 劉紹璞等又研究出乙基紫共振瑞利散射法測(cè)定煙絲中CMC的含量，該方法靈敏度非 常高，對(duì)CMC的檢出限可高達(dá)1.7 ng/mL，而且方法具有良好的選擇性；孔玲等[67]用 共振瑞利散射（RRS)、二級(jí)散射（SOS)和倍頻散射（FDS)測(cè)試技術(shù)研究了硫酸耐爾 藍(lán)（NBS)法測(cè)定煙絲中CMC含量的方法。硫酸耐爾藍(lán)為堿性酚嗪染料，它在近中性 介質(zhì)中與CMC反應(yīng)形成體積較大的離子締合物，RRS、SOS、FDS顯著增強(qiáng)，用該3 種方法測(cè)定合成水樣和煙絲提取液中CMC的濃度，結(jié)果令人滿意。目前，國(guó)內(nèi)只有原 料CMC的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法，尚無石油鉆井廢棄泥漿中CMC的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法，因此，找 到一種快速、準(zhǔn)確的方法測(cè)定石油鉆井廢棄泥漿中CMC含量有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

1.5石油廢棄泥漿的降解技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1.5.1鉆井廢泥漿處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀鉆井廢泥漿是油氣田鉆井施工過程中產(chǎn)生的一種對(duì)環(huán)境危害很大的污染物，也是困 擾鉆井施工技術(shù)發(fā)展的主要因素之一[68]。隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)， 鉆井廢泥漿對(duì)環(huán)境的危害和影響正備受關(guān)注，許多國(guó)家都已將其列為環(huán)保的一個(gè)重要項(xiàng) 目來研究。鉆井廢泥漿治理的目的：一是消除污染，保護(hù)環(huán)境；二是回收利用，化害為 利[1；！’69]?，F(xiàn)有回收利用和處理的方法較多，但每種方法都有其適用范圍，應(yīng)根據(jù)油氣田 的地理環(huán)境、水文、土壤、鉆井液的組成及經(jīng)濟(jì)性來選用。近年來，世界各國(guó)都針對(duì)其 無害化處理進(jìn)行了大量的研究，包括開發(fā)新的鉆井泥漿液和施工工藝、固化處理、生物處 理等諸多處理方法，取得了一定的成效[70"72]。其主要治理方法可歸納為：固化處理、固液 分離、坑內(nèi)填埋、注入安全地層、土地耕作、坑內(nèi)密封、干燥焚燒和生物降解等處理方 法[7>76],下面將這些方法作簡(jiǎn)要的介紹。

 

1固化處理法固化處理法是采用適當(dāng)?shù)墓袒瘎┮詼p少廢漿池中鉆井廢棄物的含水量、并使其污染 物固化的方法[77]。該方法能顯著降低鉆井液中金屬離子和有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤的瀝濾程度，從 而減少了對(duì)環(huán)境的影響和危害，回填還耕也比較容易，它是取代簡(jiǎn)單回填法的一種更易 為人們所接受的方法，近年來倍受重視，也是目前國(guó)內(nèi)外研究工作一個(gè)較活躍的領(lǐng)域[78]。 這種方法被認(rèn)為是一種比較可靠的治理鉆井廢泥漿污染的方法，對(duì)于CODer值、pH值 和總鉻等有害物濃度含量高處理難度大的鉆井廢泥漿處理最為有效，其處理后固結(jié)物浸 毒實(shí)驗(yàn)表明浸出液污染指標(biāo)可達(dá)到石油類污水排放標(biāo)準(zhǔn)。鉆井廢泥漿固化后所得固結(jié)物 有以下幾種處理方法：（1)直接填埋覆土耕種[79_81】；（2)用于井場(chǎng)簡(jiǎn)易路的鋪建[82]; (3) 固化制磚[83_85]; (4)固化成條石用于建筑材料@]。

 

2固液分離固液分離是將含水率較高的鉆井廢液用旋流分離器分離后，對(duì)分離的液體達(dá)標(biāo)排 放，固相進(jìn)行掩埋或固化處理[87]。廢鉆井液的含水率一般在80%?90%,因而可以考慮 固液分離后對(duì)沉積固相固化處理[88]。它是在化學(xué)混凝一催化氧化法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的， 結(jié)合機(jī)械方法進(jìn)行的先進(jìn)的處理方法，選用有效的絮凝劑使廢鉆井液中體系最大程度脫 水，使體系經(jīng)化學(xué)脫穩(wěn)后的自由水與固相顆粒分離，然后深埋脫水固體，并二次處理脫出 的水使其符合環(huán)保要求直接排放，或循環(huán)應(yīng)用于配制泥漿，或?qū)⑵渥⑷刖衃89]。其工藝 簡(jiǎn)單、靈活，對(duì)懸浮物、膠體物質(zhì)去除率高。此法對(duì)含固率較低的鉆井廢泥漿處理有較 好的效果，而對(duì)粘稠的鉆井廢泥漿而言則不能達(dá)到無害化處理的目的。

 

3坑內(nèi)填埋法坑內(nèi)填埋是一種比較原始的處理方法，主要適用于淡水基鉆井廢泥漿，其中鹽和有 機(jī)物的濃度均很低，一般低于排放指標(biāo)，可直接排入環(huán)境。這種方法必須注意填埋后對(duì) 周圍地帶植被生長(zhǎng)的影響，不恰當(dāng)?shù)奶盥駮?huì)長(zhǎng)期影響周邊的環(huán)境，此法必須嚴(yán)格規(guī)范實(shí) 施。油基及鹽水基廢泥漿是嚴(yán)禁使用這一方法進(jìn)行處理的。

 

4注入安全地層法此法是將鉆井廢泥漿直接回注到地下封閉環(huán)型空間內(nèi)，以防止其對(duì)環(huán)境的污染，國(guó) 外很多鉆井公司采用此法來處理鉆井廢物，如美國(guó)廢泥漿回注服務(wù)公司提出一種“CUT- -WIP”回注工藝，此法提供了完善的系統(tǒng)性方案設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)，以及機(jī)械化現(xiàn)場(chǎng)施工回注 處理的全套服務(wù)，再如THUMS公司每年通過回注法處理鉆井廢泥漿近90000桶[90]。存 在的問題是：這種處理方法處理成本較高，且仍有可能污染地下水和油層，在美國(guó)和加 拿大的應(yīng)用受到嚴(yán)格限制。另外，這種方法對(duì)設(shè)備的要求比較高，且受注入層的限制， 不能被普遍采用。

 

5 土地耕作法土地耕作法是將鉆井廢棄物分散在土壤表層并用機(jī)械耕作方法使之與土壤混合均 勻的方法。耕作面積的大小，由鉆井液廢渣的數(shù)量、廢渣中污染物的濃度(尤其是氯離子的濃度)和環(huán)境保護(hù)的要求而定[77]。土地耕作法，要求有一塊較開闊且相對(duì)平坦的土 地，以便于機(jī)械化耕作；該地區(qū)應(yīng)具備防止發(fā)生侵蝕的地表?xiàng)l件；為防止污染地下水，其地下水位亦應(yīng)有足夠的深度。該方法主要適用于淡水基鉆井液的處理，對(duì)于含氯離子 很高的鉆井廢泥漿，因氯化鈉、氯化鈣及氯化鉀等鹽類對(duì)農(nóng)作物有害，其使用受到了限 制。

 

對(duì)于水基鉆井廢棄物，只要氯離子含量不髙，土地耕作法是適用的。但對(duì)于油基鉆 井廢棄物和含高鹽（尤其是氯離子）的鉆井廢棄物，由于使用土地耕作法有可能存在潛 在的危害，美國(guó)限制使用本法[77]。

 

6坑內(nèi)密封法坑內(nèi)密封，實(shí)質(zhì)上是一種特殊的填埋處理法。其做法是，先在儲(chǔ)存坑的底部和四周 鋪墊一層有機(jī)土 (通常用量為21?28kg/m3),然后在其上面鋪一層厚度為〇。57mm的塑 料膜襯層，再蓋一層有機(jī)土，以防塑料膜破裂[1]。經(jīng)上述處理后的儲(chǔ)存坑成為鉆井廢泥 楽充填池，待鉆井廢泥漿中水分基本蒸發(fā)完后，再蓋上有機(jī)土頂層、回填，恢復(fù)地貌。' 此法常用于處理毒性較大的鉆井廢泥漿(如鹽水基或油基鉆井廢泥漿)，其環(huán)保效果較 好，但在回填工作完成之后，仍占用場(chǎng)地不能完全復(fù)耕，不能達(dá)到永久無害化，而且要。 在埋填處留有專門的標(biāo)志。

 

7干燥焚燒法焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定的過?？諝饬颗c被處理的有機(jī)廢物在焚燒 爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種 可同時(shí)實(shí)現(xiàn)無害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。該方法對(duì)處理水基廢泥漿里面的油份 及有機(jī)物有很好的效果。但是由于焚燒過程往往需要高溫進(jìn)行，處理成本較高，處理能 力有限，很難實(shí)際應(yīng)用于井場(chǎng)廢棄泥漿的處理。常用于危害污泥及石油鉆井廢泥漿的焚 燒爐主要有回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和流化床焚燒爐[91]。

 

8生物降解法借助微生物的作用降解水基廢泥漿中的有機(jī)物，處理時(shí)間長(zhǎng)。一般不能作為一種單 獨(dú)的處理方法，因?yàn)椴荒芙鉀Q水基廢泥漿中的重金屬及油類的污染問題。由于沒有專門 用于水基廢泥漿微生物處理的微生物種，所以，生物降解法技術(shù)不成熟[1，77】。

 

9利用地下鹽穴處理鉆井廢泥漿鹽穴進(jìn)行鉆井廢泥漿填埋處理是一個(gè)比較復(fù)雜的工藝過程，鉆井廢泥漿經(jīng)過加土固 化后裝箱，經(jīng)過吊車送入密閉的井口，再通過纜繩送入井底，最后落入鹽穴中。整個(gè)過 程是通過安裝在井口的密閉裝置進(jìn)行的，井口要維持一定的壓力，保證地下溶腔處于高 壓狀態(tài)，保持溶腔的穩(wěn)定。

 

1.5.2鉆井廢泥漿防治及處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 1.5.2.1 MTC固井技術(shù)MTC (泥漿轉(zhuǎn)化為水泥漿Mud—To—Cement)固井技術(shù)，此法是在鉆井液中加入 固化添加劑，經(jīng)過充分混合形成穩(wěn)定的固化物，完成鉆井液轉(zhuǎn)換水泥漿的過程。它利用 鉆井液的失水性和懸浮性，通過加入廉價(jià)的高爐水泮礦渣(BFC)、激活劑(BAS)等，將 鉆井液轉(zhuǎn)化為完全可以與油井水泥漿相媲美的固井液[92_w]。此技術(shù)不僅可節(jié)約固井成 本，而且又可解決一部分鉆井廢液污染環(huán)境問題。從理論上講，MTC技術(shù)具有廣闊的 應(yīng)用前景，但目前MTC技術(shù)處理的廢棄泥漿量?jī)H限于井筒內(nèi)，地面廢棄泥漿沒有得到 處理和應(yīng)用。

 

1.5.2.2開發(fā)合成基鉆井液從本質(zhì)上講，鉆井廢泥漿的毒性主要取決于鉆井生產(chǎn)時(shí)間鉆井液中添加的各種化學(xué) 處理劑的毒性。因此，開發(fā)并盡量選用低毒或相對(duì)無毒的鉆井液體系，是降低鉆井廢泥 漿處理難度的根本措施。美國(guó)的M —I鉆井液公司又推出了兩種新型低污染鉆井液，它 們分別是“Dovadirl”鉆井液和“PAO”（聚a—稀）鉆井液，兩者都不含礦物油，是可 生物降解的合成基鉆井液[88]。

 

油基鉆井液對(duì)環(huán)境的污染程度較高，而合成基鉆井液除了具有油基和水基鉆井液 的必備性能外，還具有污染危害小的顯著特點(diǎn)，是近年來國(guó)外一些著名的鉆井液公司 開發(fā)產(chǎn)品的主要方向之一。在選擇合成基鉆井液的種類時(shí)，應(yīng)考慮：①液體的物理性質(zhì)應(yīng)該與礦物油相似；②液體的毒性必須很低；③不論是在好氧，還是在厭氧條件下，液體都應(yīng)是可生物降解的。

 

1.5.2.3使用新型處理劑通常，用于解決諸如擴(kuò)徑、熱流變、失水穩(wěn)定性、減阻等鉆井技術(shù)問題的鉆井液化 學(xué)劑都會(huì)帶來不同程度的環(huán)境污染，比如燒堿、鐵鉻鹽、紅礬等添加劑都具有較大的環(huán) 境危害性和毒性，因此應(yīng)積極開發(fā)并且采用那些既具有良好的工藝性能指標(biāo)，又能滿足 環(huán)保要求的新型化學(xué)添加劑。在這一領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外目前都已取得了一些成功經(jīng)驗(yàn)，如大 慶油田使用的“聚丙烯酰胺一橫化烤膠粘土相高密度”鉆井液，不僅減少了鉆井液中的 有害成分，還提高了鉆井的經(jīng)濟(jì)效益；又比如廣泛用作鉆井液稀釋劑的木質(zhì)素磺酸鉻會(huì) 引起重金屬污染，對(duì)此國(guó)外開發(fā)了無污染多糖類聚合物，成功地替代了木質(zhì)素磺酸鉻 [69’88]。最近國(guó)外又開發(fā)了一種加重甲酸鹽溶液用作鉆井液加重劑，這種加重劑生化降解 好，避免了傳統(tǒng)加重劑重晶石和赤鐵礦對(duì)環(huán)境的污染。

 

污染控制的理論和實(shí)踐證明，防治污染及保護(hù)環(huán)境最經(jīng)濟(jì)有效的途徑是在生產(chǎn)過程 中盡可能減少污染。目前，國(guó)外特別重視在石油鉆井的整個(gè)過程中系統(tǒng)地、全方位地考 慮環(huán)境保護(hù)問題，盡可能減少鉆井廢物的產(chǎn)生量，同時(shí)致力于開發(fā)、使用無污染或低污 染鉆井液及添加劑。

 

與國(guó)外相比，我國(guó)鉆井廢物治理工作起步較晚，目前防治方法的研究和應(yīng)用還停留 在末端處理和廢物資源化上，而對(duì)鉆井廢物產(chǎn)生的全過程控制和預(yù)防重視及研究不夠， 應(yīng)借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，重視鉆井過程中環(huán)境控制技術(shù)，將以防為主、綜合防治作為今后鉆井 污染控制工作的指導(dǎo)思想。

 

1.5.2.4研究開發(fā)最佳廢物管理系統(tǒng)目前，國(guó)外各大泥漿公司積極開發(fā)最佳廢物管理系統(tǒng)，其基本要求是：(1)選擇最佳鉆井作業(yè)，使廢物量減至最少。

 

(2)控制廢物質(zhì)量，保證廢物無害化。

 

(3)加強(qiáng)井場(chǎng)廢物分類管理，可降低處理費(fèi)用及廢物體積。

 

(4)采用環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)有效的方法加工(處理)廢物。

 

成功的廢物管理程序首先是根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)，正確選用鉆井液及其處理劑，進(jìn)行好的 水質(zhì)管理，使鉆井過程中產(chǎn)生的廢物減至最低量；第二是鑒別和隔離潛在的廢物源，減 少引起問題的復(fù)雜性，使廢物的加工和處理更加容易和經(jīng)濟(jì)；第三是選擇經(jīng)濟(jì)且環(huán)?？?接受的廢物處理方法[6'1.5.2.5研究專業(yè)化的固化處理設(shè)備現(xiàn)階段各油田廢棄鉆井泥漿現(xiàn)場(chǎng)固化工藝主要有兩種：一是采用代用機(jī)械(如挖掘 機(jī)之類的機(jī)械設(shè)備)將固化劑與廢棄鉆井泥漿進(jìn)行混合。二是直接用鉆井泵以及配漿設(shè) 備將固化劑混入廢泥漿種。第一種方法比較簡(jiǎn)單，但混合均勻程度較差，直接影響最終 的處理效果。第二種方法混合較均勻，但要求鉆井廢泥漿具有較好的流動(dòng)性，在很多井 場(chǎng)處理中都受到限制。因此，開發(fā)專業(yè)化的機(jī)械處理設(shè)備勢(shì)在必行。同時(shí)，由于鉆井作 業(yè)的分散性和流動(dòng)性的行業(yè)特點(diǎn)，對(duì)廉價(jià)、簡(jiǎn)單的車載式(或移動(dòng)式)鉆井廢泥漿處理設(shè) 備的需求更為迫切。

 

1.6存在的問題綜上所述，石油鉆井廢棄泥漿處理方法的研究取得了一些成果，但仍然存在許多問 題。主要表現(xiàn)在：(1)對(duì)泥漿中主要污染物質(zhì)認(rèn)識(shí)不清，不能夠有針對(duì)性地對(duì)泥漿進(jìn)行處理；(2)缺乏有效分析泥漿中CMC的測(cè)試方法；(3)現(xiàn)有處理方法以固液分離、坑內(nèi)填埋和固化等方法為主，并未真正達(dá)到降解處理 的程度，仍然存在一定的弊端：固液分離法對(duì)含固率較低的鉆井廢泥漿處理有較 好的效果，而對(duì)粘稠的鉆井廢泥漿而言則不能達(dá)到無害化處理的目的；坑內(nèi)填埋 法不恰當(dāng)?shù)氖褂瞄L(zhǎng)期下去會(huì)影響周邊的環(huán)境等。

 

1.7論文研究的內(nèi)容1.7.1研究目的CMC被廣泛應(yīng)用于石油鉆井、食品、醫(yī)藥、造紙、建材、紡織印染等各個(gè)工業(yè)門類， 有工業(yè)“味精”之稱。然而，CMC的大量使用和排放是導(dǎo)致水體污染并造成COD超標(biāo) 的主要因素之一。目前，CMC的應(yīng)用、接枝和改性方面的工作已有大量報(bào)道，但是，現(xiàn) 未有一種成形的測(cè)試石油鉆井廢棄泥漿中CMC的方法；同時(shí)，對(duì)CMC進(jìn)行降解方面的 工作也尚未多見，降解機(jī)理還不清楚。本論文主要對(duì)上述幾個(gè)方面進(jìn)行研究，并達(dá)到以 下目的：建立一種適合鉆井區(qū)測(cè)試石油鉆井廢棄泥漿中CMC的有效方法；研究出有效降 解石油廢棄泥漿中CMC的降解技術(shù)，且具有降解時(shí)間短、操作方便、成本低等特點(diǎn)；同 時(shí)對(duì)其降解機(jī)理進(jìn)行初步探討。

 

1.7.2研究?jī)?nèi)容1.分析了長(zhǎng)慶油田石油鉆井廢棄泥漿的組分及其理化性質(zhì)，探討長(zhǎng)慶油田石油廢棄鉆井 泥漿污染水土環(huán)境的主要因子及其危害。

 

2.建立石油廢棄泥漿中CMC的分析測(cè)試方法。

 

3.考察以Ti02為催化劑的光催化反應(yīng)對(duì)CMC的去除效果。本實(shí)驗(yàn)主要探討光催化方法和技術(shù)，分析其對(duì)CMC的降解效果，并研究其影響因素（如PH、溫度、用量等)。

 

4.考察Fenton試劑對(duì)CMC降解技術(shù)的可行性。并進(jìn)一步研究了 UV/Fenton試劑協(xié)同作 用、UV/Fenton試劑一Ti02協(xié)同作用對(duì)CMC的降解效果，同時(shí)考察了不同因素對(duì)降 解效果的影響，最后確定最佳降解條件，探討其降解機(jī)理。

 

5.考察微波一混凝技術(shù)協(xié)同作用對(duì)CMC降解技術(shù)的可行性。實(shí)驗(yàn)微波、混凝技術(shù)單獨(dú) 作用對(duì)CMC進(jìn)行降解，進(jìn)一步研究微波一混凝技術(shù)協(xié)同作用降解CMC的降解效果， 研究其影響因素的基礎(chǔ)上確定最佳降解條件，并探討其降解機(jī)理。

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