本发明涉及一种处理药剂，具体涉及一种石油钻井废弃泥浆无害化处理药剂及其使用方法，属于环保领域。
背景技术：
钻井泥浆又称钻井液，在油田钻井作业过程中，钻井泥浆起着非常重要的作用，其具有清洗井眼、平衡地层压力、冷却钻头等作用。在钻井过程中会产生大量的废弃泥浆，其主要来源一是由于地质性质的变化，更换泥浆体系产生的废弃泥浆；而是钻完井后弃置于井场的泥浆，包括完井时反出的泥浆；三是钻井过程中泥浆固控系统产生的废弃泥浆。一般情况下，钻井泥浆的主要成分包括水、油、粘土、加重材料、泥浆固化处理剂、堵漏材料等，具有高pH、高COD、高稳定性、高含盐量、可生化性差等特点，直接排放对生态环境危害较大。
对废弃泥浆投加药剂固化的处理方式作为一种简单直接的处理办法，一直在固体废弃物处理中起着重要的作用。现有的固化方式主要是向废弃泥浆中投加大量的石灰、水泥、粉煤灰等吸水性粉料。由于废弃泥浆本身呈碱性，其pH在8-10之间，而水泥石灰等固化剂大都为碱性，往往导致固化后的废弃物呈现高碱性。另外，废弃泥浆中时常含有少量的重金属离子以及油类物质，导致目前传统的固化药剂很难将废弃泥浆中的各类有害物质控制在国家有关排放要求范围内。因此，开发一种处理效率高的无害化固化处理剂是非常必要的。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理效率高、处理效果好的是由钻井废弃泥浆无害化固化处理剂。本发明的另一目的在于提供一种该固化处理剂的使用方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：20-60％、硫酸铝：20-60％、聚合氯化铝：0-50％、膨润土：0-60％、硫酸钙：0-30％、五氧化二磷：0-10％；其中，各组分的质量百分比总计100％。
优选的是：按质量百分比计，所述固化处理剂由以下组分组成：水泥：30％、硫酸铝：30％、膨润土：24％、硫酸钙：12％、五氧化二磷：4％。
优选的是：所述膨润土为钠基膨润土。
本发明的另一目的，一种如上所述的固化处理剂的使用方法，按每立方石油钻井废弃泥浆计，所述固化处理剂的加入量为5％-20％。
本发明的有益效果在于，本发明的固化处理剂中的所有成分均为无机稳定组分，投加后不会提高原废弃泥浆中的COD含量。而且。根据钻井废弃泥浆在不同阶段、不同区域的成分和性质，可针对废弃泥浆的不同特点调整固化处理剂的配方以及投加量，以达到最优的经济效益。钻井废弃泥浆经本发明的固化处理剂固化处理后，其浸出液的pH在6-9之间，COD小于100mg/L，其它指标也均符合国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，固化后的废弃泥浆可用于填埋、铺路、井场基础建设等。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。若无特别说明，本发明中所采用的各原料均可通过市场购买获得。
本发明的石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：20-60％、硫酸铝：20-60％、聚合氯化铝：0-50％、膨润土：0-60％、硫酸钙：0-30％、五氧化二磷：0-10％；其中，各组分的质量百分比总计100％；常温下将上述各组分搅拌混合均匀后即得本发明所述的固化处理剂。其中，所述固化处理剂中，硫酸铝的含量优选大于等于水泥的含量。
将本发明如上所述的固化处理剂用于处理石油钻井废弃泥浆，优选的是，每立方废弃泥浆中，所述固化处理剂的加入量为5％-20％。
在本发明的固化处理剂中，所述硫酸铝、聚合氯化铝属于高效絮凝剂，能有效改变废弃泥浆的性质，促使废弃泥浆中大分子污染因子进行絮凝，阻止其扩散，并与其它组分产生协同作用，有助于其它组分发挥更加有效的作用。
所述水泥组分作为一种廉价的胶凝材料，能有效降低泥浆的含水率，其较强的吸附作用对泥浆中的重金属以及有机成分进行有效的吸附和去除。
所述膨润土优选高纯度的钠基膨润土，其具有强大的吸附能力，对废弃泥浆中的油状物质、重金属离子以及悬浮物具有很好的吸附作用。
所述硫酸钙作为一种絮凝剂，又具有弱酸性，能够与泥浆中带点成分聚合从而破坏泥浆稳定体系，推进泥浆固化反应的进行，进而大幅度提高固化药剂的固化效率及固化水平。
实施例1
应用场地：华北油田中原钻井队某井位；
泥浆来源：钻井固控设备振动筛、除泥除砂器及离心机产生的废弃泥浆50m3，泥浆比重1.8t/m3；
泥浆性质：钻井泥浆为清水钻，主要包含加重材料、无用固相、有机高分子物质等，另外含有少量油类，泥浆干化后浸出液检测指标为pH9.1，COD为460mg/l。
处理过程：参照该废弃泥浆性质，以质量百分比计，按照水泥：30％、硫酸铝：30％、膨润土：24％、硫酸钙：12％、五氧化二磷：4％来配制固化处理剂，将各组分按上述质量百分比于常温下搅拌混合均匀即可。随后，按照每吨废弃泥浆中投入8％的固化处理剂，通过搅拌机分批搅拌1-5min，可根据物料性质在运行中进行控制，所述固化处理剂的总投加量为7.2t。
固相分析：对充分混合后固化后的泥饼进行烘干并制备浸出液，并对浸出液进行pH、COD及重金属检测。
结果分析：经检测，浸出液的pH为7.55，COD为58.3mg/L,，均满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
实施例2
一种石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：30％、硫酸铝：60％、聚合氯化铝：10％。按照每立方废弃泥浆中加入5％的量将所述固化处理剂加入到待处理废弃泥浆中，其处理过程如实施例1，在此不再赘述。
实施例3
一种石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：20％、硫酸铝：30％、聚合氯化铝：5％、膨润土：10％、硫酸钙：27％、五氧化二磷：8％。按照每立方废弃泥浆中加入15％的量将所述固化处理剂加入到待处理废弃泥浆中，其处理过程如实施例1，在此不再赘述。
实施例4
一种石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：25％、硫酸铝：40％、聚合氯化铝：20％、硫酸钙：8％、五氧化二磷：7％。按照每立方废弃泥浆中加入10％的量将所述固化处理剂加入到待处理废弃泥浆中，其处理过程如实施例1，在此不再赘述。
实施例5
石油钻井废弃泥浆无害化固化处理剂，按质量百分比计，其由以下组分组成：水泥：40％、硫酸铝：50％、聚合氯化铝：5％、5硫酸钙：5％。按照每立方废弃泥浆中加入20％的量将所述固化处理剂加入到待处理废弃泥浆中，其处理过程如实施例1，在此不再赘述。
本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本发明权利要求的保护范围中。
本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。还须明确的是，除在本文中有明确的定义外，诸如字典中通常定义的术语应该解释为在本说明书以及相关技术的语境中可具有一致的意思，而不应解释的理想化或过分形式化。公知的功能或结构处于简要和清楚地考虑或不再赘述。