[發(fā)明專利]一種頁(yè)巖氣壓裂返排液應(yīng)急處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811412798.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111217472A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱進(jìn);向啟貴;劉文士;陳天欣;易暢;王興睿;銀小兵;雷宇;胡金燕;周曉曼;郭世月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F11/122;C02F103/10
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 周靜

本發(fā)明提供一種頁(yè)巖氣壓裂返排液應(yīng)急處理方法，可在返排液量大超過(guò)存儲(chǔ)容量或者強(qiáng)降雨時(shí)進(jìn)行減量應(yīng)急處理以消除溢出的風(fēng)險(xiǎn)。該方法包括以下步驟：檢測(cè)返排液存儲(chǔ)池中的返排液的礦化度；當(dāng)所述返排液的礦化度在45000mg/L以下時(shí)，將返排液存儲(chǔ)池中返排液的上清液導(dǎo)入快混池，在所述快混池中投入pH調(diào)節(jié)劑和混凝劑；將所述快混池中的上清液導(dǎo)入反應(yīng)池，并投加軟化劑；將所述反應(yīng)池中的上清液導(dǎo)入絮凝池，并投加絮凝劑；將絮凝池上清液導(dǎo)入管式微濾膜進(jìn)行固液分離；向所述微濾膜分離得到的清液中投加NaClO進(jìn)行氧化處理；將氧化處理后的出水投加NaHSO₃降低余氯含量，并投加HCl調(diào)節(jié)pH，之后導(dǎo)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽處理，分別產(chǎn)生淡水和濃鹽水；淡水可達(dá)到排放要求排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種頁(yè)巖氣壓裂返排液應(yīng)急處理方法。

背景技術(shù)

頁(yè)巖氣壓裂返排液是指在頁(yè)巖儲(chǔ)層的水力壓裂改造施工結(jié)束后返回至地面的液體。返排液具有高化學(xué)含氧量、高懸浮物含量、高礦化度、成分復(fù)雜和難生化降解等特點(diǎn)，若泄露或溢出至地表，會(huì)對(duì)土壤、地表水和地下水造成嚴(yán)重污染。壓裂返排液的妥善處置已成為頁(yè)巖氣可持續(xù)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

目前頁(yè)巖氣壓裂返排液的處置主要立足“大量回用，少量回注”，回用前進(jìn)行簡(jiǎn)單過(guò)濾并補(bǔ)充添加劑，以降低頁(yè)巖氣返排液中懸浮固體含量；必要時(shí)再加清水稀釋，達(dá)到壓裂配液要求，即可回用消納返排液。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問(wèn)題：

因工期安排等實(shí)際問(wèn)題，頁(yè)巖氣壓裂返排液很難作到“立即回用”，往往暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)池中等待回用。由于返排早期液量大，返排液可能會(huì)超過(guò)存儲(chǔ)池的容量而溢出，特別是高強(qiáng)度降雨也有可能使返排液從存儲(chǔ)池中溢出，污染土壤、地表水和地下水環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種頁(yè)巖氣壓裂返排液應(yīng)急處理方法，可有效降低頁(yè)巖氣壓裂返排液中的有害成分，處理產(chǎn)生的淡水可達(dá)標(biāo)排放，濃水則返回至返排液存儲(chǔ)池等待回用。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種頁(yè)巖氣壓裂返排液應(yīng)急處理方法，用于在返排液量大超過(guò)返排液存儲(chǔ)池的存儲(chǔ)容量或者強(qiáng)降雨時(shí)進(jìn)行減量應(yīng)急處理以消除溢出的風(fēng)險(xiǎn)，該方法包括以下步驟：

步驟S1：檢測(cè)返排液存儲(chǔ)池中的返排液的礦化度；

步驟S2：當(dāng)所述返排液的礦化度在45000mg/L以下時(shí)，將返排液存儲(chǔ)池中返排液的上清液導(dǎo)入快混池，在所述快混池中投入pH調(diào)節(jié)劑和混凝劑；

步驟S3：將所述快混池中的上清液導(dǎo)入反應(yīng)池，并投加軟化劑；

步驟S4：將所述反應(yīng)池中的上清液導(dǎo)入絮凝池，并投加絮凝劑；

步驟S5：將絮凝池上清液導(dǎo)入管式微濾膜進(jìn)行固液分離；

步驟S6：向所述管式微濾膜分離得到的清液中投加NaClO進(jìn)行氧化處理；

步驟S7：將氧化處理后的出水投加NaHSO₃去除余氯，并投加HCl調(diào)節(jié)pH，之后導(dǎo)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽處理，分別產(chǎn)生淡水和濃鹽水；淡水可達(dá)到排放要求進(jìn)行排放，濃水返回至所述存儲(chǔ)池等待回用配液。

可選擇地，步驟S1中檢測(cè)返排液存儲(chǔ)池中的返排液的礦化度包括：

檢測(cè)返排液的電導(dǎo)率，并根據(jù)所述返排液的電導(dǎo)率計(jì)算所述返排液的礦化度，采用的計(jì)算公式如下：礦化度(mg/L)＝633.7x+1417；其中，x為電導(dǎo)率(ms/cm)。

可選擇地，步驟S2中所述pH調(diào)節(jié)劑為NaOH或石灰，所述pH調(diào)節(jié)劑投加量應(yīng)保證所述快混池中的上清液的pH提升至11以上；所述混凝劑包括三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵或聚合氯化鐵中的至少一種。