壓裂返排液處理技術(shù)說明 １氧化－絮凝－過濾／吸附聯(lián)合處理工藝
氧化破膠使返排液中的高分子物質(zhì)氧化分解成小分子物質(zhì)，降低廢液黏度，提高傳質(zhì)效率，增加水處理藥劑的分散與分解；絮凝可以改變水中多分散體系表面電性，破壞廢液膠體的穩(wěn)定性，使膠體物質(zhì)脫穩(wěn)、聚集；過濾／吸附，去除水中不溶或微溶物，脫色除臭。氧化－絮凝－過濾／吸附是油氣田污水處理常用工藝。王松等采用“混凝→氧化→吸附→納米ＴｉＯ２光化學(xué)氧化”工藝處理河南油田壓裂返排液，現(xiàn)場(chǎng)中試表明處理后出水各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均達(dá)到回注要求，甚至有些指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。荊國(guó)林、韓春杰發(fā)現(xiàn)通過聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺混凝沉淀、雙氧水一次氧化、活性炭吸附、二氧化氯二次氧化處理的大慶油田徐家圍子壓裂返排液，出水符合ＧＢ?。福梗罚?mdash;１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。涂磊等以儀隴１井壓裂返排液為主要研究對(duì)象，提出了預(yù)氧化復(fù)合混凝→Ｆｅｎｔｏｎ試劑深度氧化→二次混凝的處理工藝，處理后廢液的ＣＯＤ降低８４．８％。林孟雄等研究發(fā)現(xiàn)四川德陽川江５６６井壓裂返排液經(jīng)過ＫＪ－Ｉ破膠，ＰＪＪ絮凝，ＣＪＨ－１固液分離，Ｏ３／Ｈ２Ｏ２深度氧化處理，廢液澄清透明，達(dá)到ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。陳安英等采用ＫＭｎＯ４→混凝→臭氧深度氧化處理某石化公司的水基壓裂液，*條件下廢液的高錳酸鹽指數(shù)去除率可達(dá)８６．５％。馬超等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)勝利油田水基胍膠壓裂返排液通過破膠→絮凝→Ｆｅｎｔｏｎ試劑深度氧化處理，壓裂液ＣＯＤ去除率可達(dá)９９．３％。杜貴君以吉林油田壓裂返排液為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過絮凝、微波強(qiáng)氧化、活性炭氈處理、納濾／反滲透集成工藝處理后，返排液ＣＯＤＣｒ可以達(dá)到ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。任武昂發(fā)現(xiàn)隴東油田壓裂返排液經(jīng)過“預(yù)氧化→混凝→沉淀→超濾→臭氧催化氧化”等工藝優(yōu)化組合處理，廢液的ＣＯＤＣｒ及懸浮物去除率zui高可達(dá)９５％以上。董健室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)樊家油田壓裂返排液經(jīng)過“機(jī)械格柵＋隔油池＋聚結(jié)氣?。跄龤飧?rdquo;預(yù)處理→陶瓷膜過濾→電滲析脫鹽復(fù)合工藝處理，廢液的ＣＯＤ、石油類、離子含量、色度大幅度下降。黃飛等實(shí)驗(yàn)研究表明，采用破乳→絮凝→沉淀→固液分離→氧化→調(diào)節(jié)ｐＨ值→過濾工藝處理頁巖氣開發(fā)井壓裂返排液，出水能夠達(dá)標(biāo)排放。
２氧化－絮凝－電解－過濾／吸附聯(lián)合處理工藝
電解法集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合及電沉積等作用于一體，能夠使大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成易降解的物質(zhì)，是污水深度處理的常用方法。張愛濤等采用“Ｃａ（ＯＨ）２破膠→微波絮凝→Ｆｅ／Ｃ微電解→微波Ｈ２Ｏ２氧化”法處理油田酸化壓裂廢水，處理后廢水色度、ＳＳ和ＣＯＤ均可達(dá)標(biāo)排放，處理后廢水的可生化性顯著提高。萬瑞瑞采用“中和→混凝→ＮａＣｌＯ氧化→微電解”組合工藝處理慶平－１３壓裂廢水，實(shí)驗(yàn)表明，廢水的濁度和石油類去除率分別達(dá)到９７．６％和９８．０％，ＣＯＤＣｒ也從４９３７ｍｇ／Ｌ降至６３７ｍｇ／Ｌ，去除率為８７．１％。劉思帆采用“中和→混凝→Ｆｅ／Ｃ微電解→Ｆｅｎｔｏｎ催化氧化”處理西３２８－３４６井壓裂廢水，ＣＯＤＣｒ去除率高達(dá)９７．１％；對(duì)隴東地區(qū)某井場(chǎng)廢液進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，ＣＯＤ Ｃｒ去除率均可達(dá)７５％以上。
?。逞趸跄娊猓^濾／吸附－生化聯(lián)合處理工藝
生物法是通過微生物的代謝作用來降解廢水中有機(jī)物質(zhì)和有毒物質(zhì)，與其他污水處理方法相比，生物法zui大的特點(diǎn)就是無二次污染。由于壓裂返排液ＣＯＤ較高，因此在使用生物法處理之前通常需要采用氧化、絮凝、過濾等方法進(jìn)行預(yù)處理，提高廢液可生化性。鐘顯等先采用混凝→Ｆｅ／Ｃ微電解→活性炭吸附對(duì)港深１１－８井壓裂返排液進(jìn)行預(yù)處理，再采好氧微生物進(jìn)行生化處理，處理后廢液污染指標(biāo)均達(dá)到ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
將ＥＢ系列菌種生物處理技術(shù)與化學(xué)氣浮絮凝技術(shù)集成應(yīng)用，可使壓裂返排液ＣＯＤ處理結(jié)果達(dá)到油田回注要求或ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。董小麗等研究發(fā)現(xiàn)安塞油田王窯作業(yè)區(qū)壓裂廢水經(jīng)Ｆｅｎｔｏｎ氧化→絮凝→ＳＢＲ聯(lián)合處理后，壓裂廢水ＣＯＤ去除率達(dá)９５．４％，出水ＣＯＤ降至１９０．４ｍｇ／Ｌ，接近ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。張方元等針對(duì)吉林油田壓裂返排液特性，設(shè)計(jì)出氣浮→絮凝預(yù)處理→過濾→ＭＢＲ→活性炭吸附ＤＱＳ模塊化組合設(shè)備，在乾安采油廠應(yīng)用表明，經(jīng)該設(shè)備處理后的出水達(dá)到ＧＢ８９７８—１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。劉音等提出ＥＣＨＡＰ強(qiáng)化復(fù)合水解酸化工藝，壓裂返排液經(jīng)曝氣調(diào)節(jié)池、ＨＡＦ厭氧反應(yīng)器、ＦＳＢＢＲ反應(yīng)池、ＭＥＢＲ池、臭氧接觸氧化池、生物活性炭濾池等處理后可以達(dá)標(biāo)排放。
?。场〗Y(jié)論及展望
壓裂返排液成分復(fù)雜，處理成本高，設(shè)備投資大，工藝復(fù)雜。國(guó)內(nèi)各大油氣田壓裂返排液的處理普遍是達(dá)標(biāo)后回注?；刈⒌貙硬粌H會(huì)傷害地層，破壞地下水補(bǔ)排平衡，影響當(dāng)?shù)鼐用耧嬎踩?，還造成資源浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本，特別是在水資源缺乏區(qū)域。
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