地质钻探废浆的无害化处理

地质钻探是获取地下实物资料的唯一技术手段。随着新一轮找矿突破战略行动的实施，地质钻探工作量随之增加，更加需要践行绿色勘查理念，保护生态环境。在实施地质钻探工程时，必然会产生废浆。地质钻探废浆的减量化、无害化、资源化是实现绿色勘查的重要举措之一。

一、地质钻探废浆是怎样产生的？

在实施钻探工程时，为将钻开地层产生的岩粉带到地面，需要用到钻井液（即泥浆）。钻井液被誉为钻探的血液，主要由黏土和多种化学处理剂等组成，除了携带岩粉，钻井液还能起到润滑冷却钻具、平衡地层压力、传递水动力等作用。钻探施工结束后，钻井液中会混入大量的污水、污油、岩粉等，变成了含有多种污染物质的废弃物，也就是我们所说的“废浆”。

二、地质钻探废浆有哪些危害？

地质钻探废浆具有一定的污染性和危害性，如果不加处理，任意排放，或者管理、处理不当，会对周边自然环境造成危害。废浆有哪些危害呢？首先，废浆中含有大量的有机物质，甚至可能含有重金属，直接排放或渗漏后会对土壤造成污染，影响土壤质量。其次，如果废浆未经处理直接排放到周围的湖泊或河流中，会造成水体污染，危害水生生物和人类健康。

三、怎样对地质钻探废浆无害化处理？

废浆是一种具有稳定胶体结构的混合液体，其污染物被胶体包裹并均匀分散在液体中。处理废浆时，需要把废浆中的固体和液体分离，再对固体和液体分别进行处理。

常规的处理流程如图1所示。

图1  废浆无害化处理流程图

固液分离采用“化学处理+物理分离”的方法，主要用专用的化学药剂和特定的分离工艺来实现。首先，我们在废浆中加入破胶剂，破坏其胶体的稳定性，把污染物从胶体中“解放出来”。再加入絮凝剂把污染物聚集成比较大的“团子”，这些“团子”可以自己沉淀下来。最后，通过特定的分离设备如离心机把这些“团子”快速地甩出来，这样就实现了固液分离。

分离后的液相中往往含有带颜色、可溶解以及特别细小的固体颗粒，其水质指标如色度、悬浮物、化学需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）等都比较高，达不到污水排放标准的要求（GB 8978-1996 污水综合排放标准）。需要再加入氧化脱色剂，对带颜色且可溶解的有机物质氧化分解处理，进一步降低色度、COD值和BOD5值，使其达到污水排放标准。

分离后的固相含水率较高，并含有可溶性有机物或重金属离子等有害物质，再加入水泥等固化剂，就可对其进行固化处理，将其转化为无害固体垃圾。

当然，处理后的废浆也可以循环利用，如处理后的液相（水）可用来配制新的钻井液、清洗钻具等，而经检测达标的固相可以作为渣土铺垫井场。这就实现了废浆的资源化利用。

针对地质钻探废浆的特点，中国地质调查局北京探矿工程研究所开展了地质钻探废浆无害化处理研究，通过大量的实验，对废浆进行破胶、絮凝和氧化脱色处理（见图2），目前，处理后废浆的液相已经满足污水综合排放二级标准。

废浆	破胶	絮凝	氧化脱色

图2  废浆无害化处理效果图