[发明专利]油田废液用催化剂及其制备方法和微波诱导催化处理油田蒸发池废液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波诱导催化处理污水技术领域，是一种油田废液用催化剂及其制备方法和微波诱导催化处理油田蒸发池废液的方法。

背景技术

油田蒸发池接收油田开发产生的废液，这些废液来自油田采出水、井下作业废水、钻井作业废水、再生废液、矿区污水等，含高分子聚合物、各种化学助剂、重质原油等，水质成分复杂，统称为油田蒸发池废液，其主要污染物超标严重，COD高达600 mg/L至4000mg/L，是难降解的油田高浓度有机废液。新环保法规的实行，使得油田建设环境约束日趋强化，油田蒸发池废液治理工作迫在眉睫。

油田蒸发池废液的处理一般采用物理化学法，主要满足回注要求即可，即去除油田蒸发池废液中大量的油类和悬浮物，达到回注标准，但是不能满足废液的外排要求，尤其是COD指标很难达到标准。随着原油含水率的增加，油田蒸发池废液的产生量大大超过地层需要的回注水量，无法通过回注方式消耗油田蒸发池废液，因此，使得油田蒸发池废液能够达标外排是解决这部分油田蒸发池废液的有效途径。因此，探索高效的油田蒸发池废液外排处理方法已经成为目前油田环境治理领域中的处理难题和研究热点。

若采用高级氧化技术处理油田蒸发池废液：高级氧化技术（主要有湿式氧化法、超临界水氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法、电化学氧化法）处理高浓度有机废液降解效果显著，无二次污染特点，在水处理研究领域得到广泛注意和长足发展；但普遍存在工艺复杂、反应器要求高等缺点，难以实现大规模工业化应用。

若采用微波诱导催化氧化技术处理油田蒸发池废液：微波诱导催化氧化技术是一项崭新的高级氧化技术，指在微波辐照条件下，某种吸收波强的“敏化剂”把微波能传给废液中的有机污染物从而诱发化学反应降解有机物的处理技术。微波诱导催化氧化技术在具有传统高级氧化技术优点的同时，还具有快速高效、设备简单、操作方便的优点，因而在难生化降解废水处理中的应用研究越来越受到重视。

目前，应用微波诱导催化氧化技术处理油田蒸发池废液暂无文献报道，尚处于研究起步阶段，在实际应用中尚存在处理费用高、催化剂研发滞后等方面不足，制约其大规模工业化应用。

发明内容

本发明提供了一种油田废液用催化剂及其制备方法和微波诱导催化处理油田蒸发池废液的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前用微波诱导催化氧化技术处理油田蒸发池废液存在处理费用高、催化剂研发滞后的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种油田废液用催化剂，按下述方法得到：第一步，选用直径为10目至30目颗粒状的活性炭作为催化剂的载体，将选取好的活性炭用去离子水清洗，然后将活性炭置于5%至25%的盐酸溶液中进行酸浸泡10小时至24小时，其中，活性炭与盐酸溶液的用量比为每1000mL盐酸溶液浸泡100g至200g活性炭；第二步，将酸浸泡后的活性炭置于摇床上于温度为30℃至70℃条件下恒温振荡5小时至8小时后，用去离子水将活性炭淋洗至中性，将洗至中性的活性炭放于烘箱内于120℃烘干后得到活化的催化剂载体；第三步，将催化剂载体加入0.2mo1/L至0.4mo1/L的FeCl₃溶液中搅拌混合均匀得到混合溶液，然后将混合溶液放入烘箱中于120℃烘干后转入微波炉中，在温度为260℃至270℃条件下固化10小时至20小时，即得到油田废液用催化剂。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述第二步中，在烘箱烘干之前，先将经洗至中性的活性炭置于电炉上进行初步烘干至活性炭的质量含水量不高于15%，再将初步烘干后的活性炭放于烘箱内烘干；或/和，第二步中，摇床恒温振荡的温度为40℃或50℃或60℃。

上述第三步中，FeCl₃溶液的浓度为0.3mo1/L；或/和，第三步中，催化剂载体与FeCl₃溶液之间的用量比为每1000mL的FeCl₃溶液与100g至200g的催化剂载体进行混合；或/和，第三步中，催化剂载体与FeCl₃溶液在转速为20转每分钟条件下进行搅拌15分钟至35分钟后得到混合溶液。