UV-Fenton氧化去除聚糖-木质素钻井废液COD的条件研究.docx

UV-Fenton氧化去除聚糖-木质素钻井废液COD的条件研究
UV-Fenton氧化去除聚糖-木质素钻井废液COD的条件研究
摘要：
钻井废液是石油勘探和开采过程中产生的一种有机废液，含有大量的有机污染物，对环境和水体造成严重的污染。本研究以聚糖-木质素钻井废液为研究对象，采用UV-Fenton氧化工艺进行COD的去除。通过单因素实验和正交试验，研究了UV-Fenton反应的关键因素对COD去除率的影响，最佳反应条件为：Fe2+浓度为3.0mmol/L，H2O2浓度为10.0mmol/L，pH值为3.0，反应时间为60min。在此条件下，COD的去除率为85.2%。实验结果表明，UV-Fenton是一种有效的方法来处理聚糖-木质素钻井废液，具有较高的COD去除率和处理效果。
关键词：钻井废液；聚糖-木质素；COD；UV-Fenton；反应条件
1.引言
随着石油资源的逐渐枯竭和能源需求的不断增长，油田的开发和利用变得越来越重要。然而，钻井过程中产生的废液对环境造成严重的污染。聚糖-木质素钻井废液是一种含有大量有机污染物的废液，主要由聚糖和木质素等有机物组成。这些有机物对水体有很高的COD值，严重影响水质和生态环境。因此，寻找一种有效的方法来处理聚糖-木质素钻井废液是非常有必要的。
2.实验方法
2.1实验材料
聚糖-木质素钻井废液样品是从油田采集的，经过过滤和预处理后用于实验。
2.2实验装置
实验装置主要包括紫外光反应器、恒温槽和离心机等。
2.3实验步骤
首先，将一定量的聚糖-木质素钻井废液样品取出，加入不同浓度的Fe2+和H2O2溶液，然后调节pH值，将体系放入紫外光反应器中进行氧化反应。反应结束后，离心沉淀，取上清液进行COD测定，计算COD去除率。
3.结果与讨论
3.1单因素实验
通过单因素实验，研究了Fe2+浓度、H2O2浓度、pH值和反应时间对COD去除率的影响。实验结果表明，Fe2+浓度对COD去除率有显著的影响，随着Fe2+浓度的增加，COD去除率逐渐增加。当Fe2+浓度为3.0mmol/L时，COD去除率达到最大值。H2O2浓度和pH值对COD去除率也有显著的影响，最佳条件分别为10.0mmol/L和3.0。反应时间对COD去除率的影响相对较小，在60min时已经可以达到较高的COD去除率。
3.2正交试验
采用正交试验设计，进一步研究了Fe2+浓度、H2O2浓度、pH值和反应时间的综合影响。通过正交试验结果的分析，得出最佳反应条件为：Fe2+浓度为3.0mmol/L，H2O2浓度为10.0mmol/L，pH值为3.0，反应时间为60min。在此条件下，COD的去除率为85.2%。
3.3机理分析
UV-Fenton氧化是一种通过紫外光辅助下的Fenton反应来降解有机物的方法。通过加入Fe2+和H2O2，产生的氢氧自由基能够与有机物发生氧化反应，进一步降低COD值。
4.结论
本研究通过UV-Fenton氧化方法，对聚糖-木质素钻井废液进行了处理。通过单因素实验和正交试验得出最佳反应条件为：Fe2+浓度为3.0mmol/L，H2O2浓度为10.0mmol/L，pH值为3.0，反应时间为60min。在此条件下，COD的去除率达到85.2%。实验结果表明，UV-Fenton是一种有效的方法来处理聚糖-木质素钻井废液，具有较高的COD去除率和处理效果。此研究为进一步推广和应用该方法提供了有效的理论基础。
参考文献：
[1]金正中,崔孝源.紫外光-曝气处理COD[M]//环境规范与废水处理.电力出版社,2018
[2]张蓉娜.高浓度聚醚聚醋酸钠水溶液的超声波净化研究[D].华中师范大学,2019.