当前,中国页岩气勘探开发正处于高速发展阶段,油基钻井液以其稳定井壁能力强、润滑和冷却钻头、抑制页岩层水化膨胀效果好及对储气层影响小等特点在页岩气开采中展现出极强的优势。油基钻井液带来极大方便的同时,不可避免的产生油基钻井液与岩石碎屑粘连而成的固体废弃物,称为“油基岩屑”。石油烃类是油基岩屑中主要的污染物,若不妥善处置将会对大气、水体、土壤等造成一定程度的危害。因此,油基岩屑的无害化处理已然成为当今社会生态环境保护的热点和难点。鉴于此,本文采用活化过硫酸盐方式降解油基岩屑中石油烃类污染物,以H₂O₂、PDS与PMS为氧化剂,通过Fe²⁺、Fe⁰和加热的活化方式降解石油烃类。具体通过Fe²⁺/H₂O₂、Fe²⁺/PDS与Fe²⁺/PMS体系、Fe⁰/H₂O₂、Fe⁰/PDS与Fe⁰/PMS体系以及热/PDS与热/PMS体系的构建和体系主要影响因素的优化,对不同氧化体系降解效果进行了研究。研究表明,Fe²⁺/H₂O₂、Fe²⁺/PDS和Fe²⁺/PMS体系在最佳反应条件下,油基岩屑中石油烃类污染物的去除率分别为45.04%、42.75%和44.95%。单因素实验表明增大Fe²⁺投量能在一定程度上提升体系中石油烃类污染物去除效果,但过量Fe²⁺对Fe²⁺/H₂O₂体系表现出一定的抑制作用,且Fe²⁺/H₂O₂体系在酸性条件下的石油烃类污染物去除效果明显优于碱性条件,而Fe²⁺/PDS与Fe²⁺/PMS体系无论在酸性或是碱性条件下均有一定的去除效果。研究发现,Fe⁰/H₂O₂、Fe⁰/PDS和Fe⁰/PMS体系在最佳反应条件下,油基岩屑中石油烃类污染物的去除率分别为47.74%、45.59%和47.76%。对体系反应参数的优化结果表明,增加H₂O₂与Fe⁰投量均对体系中油基岩屑石油烃类污染物的降解有一定的去除效果,而碱性条件下Fe⁰/H₂O₂体系则对石油烃类的降解表现出了一定的抑制作用。无论在酸性或是碱性条件下,PDS和PMS均能稳定地被活化产生自由基,在酸性条件下,PDS和PMS主要被分解产生SO₄^-·,而在碱性条件下,大量的OH·会与分解产生的SO₄^-·反应生成OH·,从而使得Fe⁰/PDS和Fe⁰/PMS体系具有较宽的初始p H值的适用范围。通过热/PDS和热/PMS体系处理油基岩屑中石油烃类污染物的研究表明,在温度为80℃、初始p H值=9和PDS投量1.48 mmol/g的条件下,热/PDS体系反应120 min后的石油烃类污染物去除率达到了51.36%;在温度为70℃、初始p H值=5和PMS投量3.57 mmol/g的条件下,热/PMS体系反应120min后的石油烃类污染物去除率达到了51.84%。温度是热活化过硫酸盐的重要影响因素,油基岩屑石油烃类污染物的去除率与反应温度呈正相关关系,尤其是当反应温度从40℃升高到70℃时,油基岩屑中石油烃类污染物含量明显下降。