油田化驗(yàn)室常見廢棄物的處理

孫明哲(黑龍江省大慶市第四采油廠試驗(yàn)大隊(duì)中心化驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

隨著人們的環(huán)保意識日益提升，了解和應(yīng)對環(huán)境污染是亟需我們認(rèn)真對待的問題。在石油行業(yè)，如何正確地對油田化驗(yàn)室常見廢棄物所產(chǎn)生的污染進(jìn)行消除或者減輕，是當(dāng)下值得深入探討和研究的問題。對油田化驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行檢測，遵從化驗(yàn)室的處理標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)、合理、高效地處理化驗(yàn)室所產(chǎn)生的廢棄物，是切實(shí)解決油田化驗(yàn)室污染問題的重要方法。

1 化驗(yàn)室常見廢棄物應(yīng)當(dāng)遵循的處理原則

油田化驗(yàn)室常見廢棄物有其相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)，液體污染物質(zhì)大致分為：Cr6+，其限額濃度為0.5 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為1%；Cd2+，其限額濃度為0.1 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為1%；Cr3+，其限額濃度為2 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為1%；Ag+，其限額濃度為1 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為5 mg/L；Fe3+、Fe2+，其限額濃度為10 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為5 mg/L；氧化劑、還原劑，其限額濃度為1%，產(chǎn)生最小濃度為5%；酸、堿，其限額濃度為1%～5%，產(chǎn)生最小濃度為20%；石油類，其限額濃度為5mg/L，產(chǎn)生最小濃度為50 mg/L；油脂類，其限額濃度為30 mg/L，產(chǎn)生最小濃度為80%；聚合物，產(chǎn)生最小濃度為20 mg/L；乙醇、石油醚，產(chǎn)生最小濃度為5%；殘余菌液，產(chǎn)生最小濃度為10%[1]?；瘜W(xué)廢棄物分為一般廢棄物、特殊廢棄物兩類，廢棄物收拾容器分為：紅色標(biāo)志加厚塑料袋、黑色標(biāo)志加厚塑料袋和橙色標(biāo)志帶蓋鐵桶或者塑料桶。不同的廢棄物按照其不同的化學(xué)性質(zhì)去處理，如粉末、廢片、灰土用紅色標(biāo)志加厚塑料袋處理；廢紙、辦公用紙用黑色標(biāo)志加厚塑料袋處理；小量的廢棄溶液用橙色標(biāo)志帶蓋鐵桶或者塑料桶收拾。不含有機(jī)溶劑的液體可直接倒入下水道，小量酸或堿則緩慢倒入下水道，并用大量水進(jìn)行沖洗。盛裝容器在收集后一定要小心將口扎緊蓋好，進(jìn)行標(biāo)記，放在適合的地方以便后續(xù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。特殊廢棄物指大量的溶劑，易燃易爆或劇毒廢棄物等，其處理方法要因其化學(xué)性質(zhì)的不同采取相應(yīng)的不同的處理方法。在空氣中易燃易爆的固體廢棄物不可將其置放于空氣中，金屬鈉、鉀等都應(yīng)該及時(shí)地投入煤油或者液體石蠟中，廢棄的劇毒試劑使用完成后，其內(nèi)包裝要交給倉庫保管員進(jìn)行統(tǒng)一處理，深埋于土中。廢棄物三氧化二砷以及其內(nèi)包裝材料不可倒入下水道或隨意丟棄，以防污染地下水，應(yīng)放入裝有氫氧化鈉的廢物收集瓶中，使其反應(yīng)完全后深埋處理。大量的易燃溶劑，例如：乙醚、氯仿、丙醇等則應(yīng)該置放于廢溶劑缸內(nèi)，統(tǒng)一在露天通風(fēng)場所進(jìn)行焚燒，不可直接倒入下水道。在測試過程中產(chǎn)生的有毒、有害氣體可以通過通風(fēng)管道進(jìn)行稀釋后排出至室外。通風(fēng)管保持相應(yīng)的高度，使易揮發(fā)的有毒液體盡可能地減少在空氣中的暴露時(shí)間?；?yàn)室應(yīng)建立完善的化學(xué)物品管理制度和“三廢”的管理體系。在油田化驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)要選擇最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行分析處理和回收利用，盡量降低“三廢”的產(chǎn)生量。同時(shí)，在對廢棄物進(jìn)行處理時(shí)要符合相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，且嚴(yán)格謹(jǐn)記注意事項(xiàng)，佩戴好橡皮手套、防護(hù)眼鏡等防護(hù)裝備；在通風(fēng)處進(jìn)行工作；不要將接觸過有害物質(zhì)的紙張、塑料容器等直接丟入垃圾桶內(nèi)，對其收集分類后，進(jìn)行焚燒或采取其他適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/p>

2 對油田化驗(yàn)室常見廢棄物的處理方法

2.1 對固態(tài)廢棄物的處理方式

固體廢棄物大多為化驗(yàn)室剩余的試劑瓶和細(xì)菌測試瓶，與液態(tài)廢棄物相比數(shù)量較少。對固態(tài)廢棄物的處理需要采取不同的方式。在對試劑瓶進(jìn)行處理的過程中，工作人員需要將瓶中的物質(zhì)倒出，然后采用不同的方式將物質(zhì)中和成無毒無害后再進(jìn)行清理掉，之后對試劑瓶進(jìn)行清洗、回收、存放。藥劑瓶的處理工作同試劑瓶完全一致。在對氣樣袋的處理過程中，工作人員需要將其中的氣體排放干凈，之后將氣樣袋放入到紙箱中進(jìn)行保存。在油田化驗(yàn)室里剩余的原油，則要放入油桶中進(jìn)行貯存，定期送往聯(lián)合站收集點(diǎn)進(jìn)行處理。

2.2 對液態(tài)廢棄物的處理方式

2.2.1 對有機(jī)液態(tài)廢棄物的處理

在油田化驗(yàn)室中，有機(jī)廢液的處理極為關(guān)鍵，主要采取分類處理的方法。在對乙醇進(jìn)行處理時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)將乙醇倒入玻璃容器中，當(dāng)容器中的乙醇量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，可以進(jìn)行處理。在處理時(shí)，首先對乙醇進(jìn)行加熱，乙醇的沸點(diǎn)為78 ℃，當(dāng)加熱溫度高于此溫度時(shí)，就會有蒸餾液體出現(xiàn)，蒸餾液體出現(xiàn)后就可以停止蒸餾，而后將殘余的廢棄溶液直接進(jìn)行排放。在對石油醚廢液進(jìn)行處理時(shí)，工作人員應(yīng)將石油醚中的蠟物質(zhì)進(jìn)行提取，以此來實(shí)現(xiàn)廢棄物的重復(fù)使用。在處理過程中，用清水進(jìn)行酸堿調(diào)和，之后使用高錳酸鉀進(jìn)行洗滌，再使用硫酸亞鐵進(jìn)行清洗，通過多次的洗滌來實(shí)現(xiàn)對石油醚的處理[2]。

2.2.2 對無機(jī)液態(tài)廢棄物的處理

酸堿廢棄液在化驗(yàn)室中最為常見。常用的酸有HCl、H2SO4、乙酸、冰醋酸以及磷酸等；常用的堿有氫氧化鈉、氫氧化鉀等。此類廢液會因被大量水沖洗而稀釋，濃度會降到最低，所以可以直接進(jìn)行排放。而濃度較高的酸堿廢液，則應(yīng)分類存儲，定期對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹泻吞幚?，做到廢棄物再利用，當(dāng)用酸堿計(jì)測廢液pH值在6.5～8.5時(shí)，才可以直接排放。實(shí)驗(yàn)證明中和反應(yīng)是處理無機(jī)酸、無機(jī)堿的最好方法。

含Cr6+的化合物毒性極強(qiáng)并可致癌，因此對其廢棄液的處理必須進(jìn)行認(rèn)真、有效地處理。在油田化驗(yàn)室中，對Cr6+采用還原、中和法(亞硫酸氫鈉法)處理。Cr6+不論在酸性或堿性的條件下總是以穩(wěn)定的離子狀態(tài)存在，因此將其還原成Cr3+進(jìn)行中和，直至生成Cr(OH)3沉淀進(jìn)行去除。4個(gè)鉻氧化氫分子與3個(gè)硫酸分子和6個(gè)硫酸氫鈉分子反應(yīng)生成2個(gè)硫酸鉻分子和3個(gè)硫酸鈉分子以及10個(gè)水分子，再加硫酸鉻分子與6個(gè)氫氧化鈉分子反應(yīng)進(jìn)而生成氫氧化鉻分子。步驟是將硫酸加入廢液中，調(diào)整溶液pH<3，在分次少量地進(jìn)行攪拌時(shí)加入硫酸氫鈉結(jié)晶直至溶液變成綠色為止，在確定分子轉(zhuǎn)化后，加入濃度為5%的氫氧化鈉進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，使pH值處于7.5～8.5。對過濾物也要進(jìn)行檢測，確定合格后方可進(jìn)行排放。

含有Cd2+的廢液當(dāng)pH<11時(shí)，用氫氧化鈣將Cd2+轉(zhuǎn)化為難溶于水的氫氧化形式進(jìn)而分離，其分子形式溶解度最小，因此調(diào)節(jié)pH值非常重要，當(dāng)pH值足夠低時(shí)便會產(chǎn)生沉淀。Cd2+離子與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎘。操作方法為將氫氧化鈣加入廢液調(diào)節(jié)pH值在10.6～11，充分?jǐn)嚢柚箪o置，過濾上層的清液，檢查過濾液中是否已經(jīng)不含有Cd2+，之后方可安全進(jìn)行排放。

對于含有Ba2+的廢液則只需要加入硫酸離子使其生成難溶于水的BaSO4之后便可進(jìn)行排放。對于含汞廢液需要采取硫化物共同沉淀法，用硫化鈉將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶于水的硫化汞，再使其與氫氧化鐵共同沉淀進(jìn)而分離出去。要注意汞離子容易生成為絡(luò)離子，處理時(shí)需要注意汞的存在形式。汞的廢液毒性經(jīng)過微生物作用后，會變成毒性更大的有機(jī)汞，因此廢液中濃度如果超過0.005×10-6時(shí)必須進(jìn)行快速安全的處理。含有鋇的廢液，向其加入硫酸鈉溶液，過濾生成沉淀即可排放。含有硼的廢液，需將廢液濃縮，或者用陰離子交換樹脂吸附。含有氟的廢液，需要向其倒入石灰乳，直至廢液變?yōu)閴A性，放置一段時(shí)間夠過濾，過濾液則作為堿廢液來處理。含有Ag+的廢液，應(yīng)在其堿性條件下使其與Cl-生成難溶于水的氯化銀沉淀，檢查不含有Ag+后，殘液方可放掉。還有含重金屬的廢液，則需要將重金屬離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的氫氧化物，進(jìn)行沉淀后去除，在廢液中加入氯化鐵或者硫酸鐵加以充分?jǐn)嚢?，將氫氧化鈣制成石灰乳，而后加入廢液中，調(diào)節(jié)pH值到9～11，靜置后，過濾沉淀物，不含重金屬離子后方可進(jìn)行排掉。而含有氧化劑、還原劑的廢液，則需要分別使其進(jìn)行中和反應(yīng)，含鉻酸鹽時(shí)可作為含Cr6+廢液處理，含重金屬物質(zhì)時(shí)作為重金屬廢液處理。不含有害物質(zhì)而且濃度在1%以下的溶液具體處理步驟為，將氧化劑和還原劑混合，確定沒有危險(xiǎn)后一邊攪拌一邊加入其中一種廢液，切記分次少量的加入，取少量反應(yīng)液調(diào)節(jié)至酸性，用碘化鉀淀粉試紙進(jìn)行檢驗(yàn)，等待試紙變藍(lán)時(shí)，調(diào)整pH值為3，加入硫酸鈉溶液至試紙不變色為止，充分?jǐn)嚢璺胖煤蠹尤腚p氧水使試紙變色，而后加入少量硫酸鈉靜置，不管哪一種情況出現(xiàn)，都要中和pH值為7，并使其濃度小于5%方可排放。

2.2.3 對其他液態(tài)廢棄物的處理

對高分子聚合物溶液的處理需要在高剪切力、熱學(xué)、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)下，進(jìn)行降解，進(jìn)而導(dǎo)致分子鏈斷開，失去高聚物特性后方可對其進(jìn)行稀釋排放。具體方法為將溶液倒入溫度高度80 ℃的水浴或電板上加熱，進(jìn)行熱降解，再用攪拌器進(jìn)行快速攪拌，加入高氯酸或者次氯酸溶液，發(fā)生降解后，用大量水稀釋后排放[3]。

處理含有細(xì)菌類溶液的方法是，在使用廢棄溶液7 d后，待瓶內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)消耗完畢，再開瓶將氫氧化鈉加入到廢棄液中，調(diào)節(jié)pH值到12以上，靜置2 h，再用氯化氫中和廢液是pH值維持在7，用大量水稀釋后排放掉。

3 結(jié)語

通過以上分析可以看出，如果不能及時(shí)對油田化驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行有效處理，將會對環(huán)境造成極其不利的影響。且在對油田化驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行處理時(shí)，需要針對不同性質(zhì)的廢棄物采取不同的、相應(yīng)的方法進(jìn)行處理，才能減少或消除有害成分。同時(shí)，要謹(jǐn)遵相應(yīng)的規(guī)章制度及符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，以保障化驗(yàn)室人員的人身安全，保護(hù)社會環(huán)境。