[發(fā)明專利]一種頁(yè)巖氣壓裂返排水處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110447770.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112897787A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丹;徐烽淋;金吉中;梅緒東;張春;張思蘭;熊德明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶市涪陵頁(yè)巖氣環(huán)保研發(fā)與技術(shù)服務(wù)中心
• 主分類號(hào): C02F9/10
• 分類號(hào): C02F9/10;C02F1/04;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/72;C02F1/76;C02F101/10;C02F101/16;C02F103/10
• 代理公司: 重慶弘毅智行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50268
• 代理人: 熊雄

本發(fā)明公開(kāi)了一種頁(yè)巖氣壓裂返排水的處理方法，該方法包括如下步驟，步驟一：將頁(yè)巖氣壓裂返排水進(jìn)行的pH值調(diào)節(jié)；步驟二：調(diào)節(jié)pH值后的壓裂返排水加入混凝劑，攪拌后靜置沉淀，進(jìn)行固液分離；步驟三：將步驟二固液分離得到的清液加熱，調(diào)節(jié)pH值，加入化學(xué)沉淀劑，攪拌反應(yīng)后進(jìn)行固液分離；步驟四：將步驟三固液分離得到清液的pH值調(diào)整，加入氧化劑反應(yīng)；步驟五：將步驟四處理后所得物料進(jìn)行低溫多效蒸發(fā)處理，得到冷凝水和濃縮液；母液循環(huán)再處理。本發(fā)明對(duì)頁(yè)巖氣壓裂返排水依次進(jìn)行混凝沉淀、化學(xué)沉淀、氧化和四效蒸發(fā)處理，處理后壓裂返排水中常規(guī)指標(biāo)能達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種頁(yè)巖氣壓裂返排水處理方法。

背景技術(shù)

頁(yè)巖氣壓裂返排水為壓裂液注入地層后，在測(cè)試放噴階段和采氣階段產(chǎn)生的廢水，產(chǎn)水周期長(zhǎng)、水量大，返排水含有多種地層礦物離子、殘余添加劑、懸浮物，且具有毒性大、可生化性差和難處理的特點(diǎn)。

當(dāng)前，壓裂返排水通過(guò)處理后會(huì)用于配制壓裂液，但隨著氣田開(kāi)發(fā)接近尾聲，壓裂的井變少，投入生產(chǎn)的井增多，這些返排水將會(huì)用不完，其出路問(wèn)題是頁(yè)巖氣行業(yè)發(fā)展和水污染治理所面臨的重要瓶頸問(wèn)題。如何對(duì)其進(jìn)行無(wú)害化處理，降低污染物在環(huán)境中的排放，是一道環(huán)保技術(shù)難題。隨著國(guó)家高度重視生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)工作，達(dá)標(biāo)排放是目前企業(yè)實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和環(huán)境效益的最終選擇。壓裂返排水屬于典型的高鹽、中高有機(jī)濃度廢水。開(kāi)展頁(yè)巖氣壓裂返排水關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，從單元技術(shù)、技術(shù)集成到應(yīng)用示范形成多層級(jí)貫通式研究，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程技術(shù)集成優(yōu)化，建立頁(yè)巖氣壓裂返排水達(dá)標(biāo)排放全過(guò)程解決方案，具有現(xiàn)實(shí)的環(huán)保效益、社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供能有效去除頁(yè)巖氣壓裂返排水中的污染物的頁(yè)巖氣壓裂返排水處理方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種頁(yè)巖氣壓裂返排水處理方法，包括以下步驟：

步驟一：將廢水池內(nèi)的壓裂返排水通過(guò)管道引入混凝沉淀池，調(diào)節(jié)廢水池內(nèi)的壓裂返排水的pH至6～8，得到物料W1；

步驟二：向所述步驟一得到W1中加入一定量的混凝劑，攪拌一定時(shí)間后靜置，然后進(jìn)行固液分離，得到去除部分化學(xué)需氧量和懸浮物的廢水W2；將廢水W2經(jīng)管道泵入化學(xué)沉淀池；

步驟三：將化學(xué)沉淀池內(nèi)的廢水W2的pH調(diào)節(jié)至8～10，并將溫度加熱至70～90℃，加入復(fù)合化學(xué)沉淀劑，攪拌反應(yīng)20～40min后，利用板框式壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，得到去除Ba2+和Ca2+、Mg2+的廢水W3；將廢水W3經(jīng)管道泵入氧化池；

步驟四：將氧化池內(nèi)的廢水W3的pH值調(diào)節(jié)至7～9，加入氧化劑，反應(yīng)10～30min，得到去除部分化學(xué)需氧量和氨氮的廢水W4；將廢水W4調(diào)節(jié)至中性，并將溫度加熱到80℃，通過(guò)管道引入蒸發(fā)器內(nèi)；步驟五：在四效蒸發(fā)器內(nèi)對(duì)廢水W4進(jìn)行低溫多效蒸發(fā)出來(lái)，得到冷凝水和濃縮液。

其中，所述步驟二中加入的混凝劑的量為0.8～1.2kg/m3；所述混凝劑為硫酸鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵或聚合氯化鋁。

其中，所述步驟三中的復(fù)合化學(xué)沉淀劑為硫酸鈉、碳酸鈉或碳酸鉀。

其中，所述步驟三中符合復(fù)合化學(xué)沉淀劑為硫酸鈉和碳酸鈉，其用量為n(Ba2+)：n(SO42-)＝1：1～1：1.5，n(Ca2++Mg2+)：n(CO32-)＝1：1～1：1.5。

其中，所述步驟四中所述氧化劑的用量為2.1～3kg/m3，所述氧化劑為次氯酸鈉。