页岩气压裂返排废水处理方法探讨

页岩气作为重要的非常规天然气资源,已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点,但其特殊的钻采开发技术可能带来新的环境污染问题,尤其是在页岩气压裂作业过程中将产生大量压裂返排废水,这类废水中含有随着返排废水带出的地层地下水、废压裂液和钻屑等,具有高盐、高矿化度、高色度、含有毒有害物质、可生化性差和难处理的特点。为此,在查阅相关文献的基础上,对页岩气开发现状、页岩气压裂液体系、页岩气压裂返排废水处理现状以及高盐度难降解有机废水处理现状进行了总结和分析,并结合西南地区页岩气压裂返排废水的水质污染特征,提出了组合工艺是处理页岩气压裂返排废水的有效方法,同时应加强对页岩气压裂返排废水中有机污染物的降解历程、机理和反应动力学规律的研究。     

页岩气开发地下水污染风险评价指标体系构建

为分析页岩气开发对地下水环境风险的影响,采用文献计量学和频数统计法,进行页岩气开发地下水污染风险共性指标筛选,并通过分析页岩气开采环境的特征,进行页岩气开发地下水污染风险个性指标识别,构建了页岩气开发地下水污染风险评价指标体系.结果表明,页岩气开发的钻井、水力压裂和压裂返排以及返排后处理等阶段为发生污染地下水风险的主要环节,其中钻井阶段钻井液、水力压裂阶段压裂液、压裂返排阶段返排液和甲烷气体的泄漏是影响地下水环境的重要污染源;筛选出页岩气开发地下水污染风险共性指标14个,其中地下水埋深、含水层岩性、溶解性总固体和氨氮涉及行业项目多且频数占比较高,为核心评价指标;识别出页岩气开发地下水污染风险个性指标12个,分别为地质状况指标（断裂性质、褶皱发育状况）、开采过程污染物指标（返排液返排率、返排液回用率、钻井废水产生量、压裂废水产生量、钻井泥浆循环率、设备泄漏概率和废弃井分布）,以及地下水特征污染物（苯系物、放射性物质和甲烷含量及其碳同位素形态等）.研究显示,通过频数统计和理论分析识别页岩气开发地下水污染源,可以快速有效地确定页岩气开发对地下水环境影响因素,并构建地下水污染风险评价指标体系,对页岩气开发地下水环境管理具有重要参考价值.      

页岩气开发压裂返排液环境监管及对策建议

水力压裂技术是目前页岩气开发广泛采用的储层改造技术,但该技术的应用产生大量的返排液,返排液如何处置和监管引起了人们的广泛关注。本文收集了国内外压裂液的成分、返排液的水量和水质等资料,从深井灌注、市政污水处理厂处理后外排、现场处理后回用、现场处理后外排四种处理方式上,分析我国返排液环境监管存在的问题,针对实际问题提出对策建议,包括对化学品进行申报登记、制订污水排放的行业标准、对页岩气开发项目进行分段验收、鼓励研发污水处理新技术等。     

页岩气压裂返排液处理技术

本文主要概述了页岩气压裂返排液的水质特点以及国内外最新的页岩气压裂返排液处理技术进展。针对处理后的压裂返排液的不同去向,介绍了几种循环回用或达标外排的页岩气压裂返排液的处理工艺,并阐述了博天环境创新的页岩气压裂返排液无害化处理技术。指出"强化混凝+高级氧化+生物氧化+消毒"组合工艺将成为页岩气压裂返排液处理技术的发展方向。     

国外页岩气压裂返排液处理新技术综述

本文概述了页岩气压裂返排液国内外处理现状,重点介绍了三种国外返排液处理新技术,分别为电絮凝技术、MVR蒸馏技术和臭氧催化氧化技术。这些技术均能有效地处理页岩气压裂返排液,不仅节约成本,还可避免对生态环境和人类健康造成损害。     

油气田压裂返排液处理技术探讨

水力压裂是中低渗油田、非常规页岩气田增产开采的重要措施,开采会产生大量的压裂返排液,处理难度大,可能导致比较严重的水污染问题.首先基于国内外油气田压裂返排液的典型水质指标,分析了油气田压裂返排液的水质特点,包括组成复杂、多数水质指标超过国内污水回用标准、油气田压裂返排液组成差异大且处理难点不同;从处理原理、优缺点、油气田应用条件及效果出发,探讨了可用于油气田压裂返排液处理的相关技术,并提出了中国油气田压裂返排液处理存在的问题与相应的建议.     

页岩气开采对水环境的影响及其治理技术研究

页岩气是一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气能源,已成为全国油气资源勘探开发的新亮点,其快速发展影响着世界能源格局.然而,页岩气开采带来了巨大的环境风险,如水污染、大气污染、固体废弃物污染和土壤污染等.文章主要分析了页岩气钻井过程、压裂过程及采气过程可能出现的水环境问题,如水资源消耗、地表水污染及地下水污染等;总结了针对不同类型废水的处置措施及处理技术,以期为处理页岩气开采过程中产生的不同类型的废水提供理论依据.     

页岩气压裂返排液处理工艺研究

针对页岩气开采作业过程中产生的压裂返排液,优选破乳-絮凝-氧化相组合的处理工艺,在实验室试验的基础上,对不同污染物含量的压裂返排液确定了相应破乳剂、混凝剂以及氧化剂的最佳药剂配方。     

重庆页岩气勘探开发采出水污染防控研究

页岩气开发压裂返排水有潜在环境风险,尤其是高浓度氯化物是需重点关注的环境问题之一。本文梳理分析相关氯化物排放标准、页岩气开采环境保护指导性技术文件,调研川渝地区页岩气开采区采出水(含压裂返排液)处理情况,并重点预测分析了页岩气开发过程中氯化物排放对区域水环境质量的影响。最后提出了相关建议:一是提出了采出水全周期处理的相关管控要求;二是建议在开发后期可采用"膜处理系统+蒸发结晶"的方式,对采出水中氯化物进行深度处理,最终达到《GB 8978-1996污水综合排放标准》一级标准、氯化物达350mg/L后排放。     

基于生命周期评价的页岩气开采返排-产出水处理技术选择

为探究页岩气开采废水(即返排-产出水)处理技术对环境生态的影响,针对页岩气开采废水的处理后内部回用以及达标排放两种管理模式,结合生命周期评价的理念,运用Simapro分析工具,创建LCA模型,对典型处理技术进行清单分析,评估处理技术中的资源、能源消耗和环境负荷,量化分析其对人群健康、生态环境质量和资源方面的影响,建立一种页岩气开采返排-产出水处理技术选择的评价方法.同时,以国内某页岩气田产出水处理工程为例,评估所选用处理技术的潜在环境影响.结果表明,内部回用模式下选用的混凝-絮凝处理技术对环境生态影响最小;达标排放模式下针对有机物去除,选用铁电极的电絮凝技术或曝气生物滤池对环境生态的影响较小.对于较低含盐量的开采废水的脱盐,选用的脱盐技术正渗透对环境的影响比反渗透小,但反渗透的脱盐效果更好.对于较高含盐量开采废水的脱盐,选用的多效蒸发-机械蒸汽再压缩技术对环境生态的影响较小.     

页岩气开采压裂返排水对污泥活性的影响

页岩气开发压裂返排水潜在环境风险,针对返排水经济环境友好的生物处理技术开发,以实际返排水和污水处理厂活性污泥为受试对象,通过呼吸测量实验,调查了返排水对活性污泥硝化活性和有机物氧化活性的影响,进一步识别了戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对活性污泥的抑制作用.结果表明,返排水对活性污泥有机物氧化活性抑制极弱,对硝化活性抑制极强,半抑制浓度（IC₅₀）分别为75.5%,10.09%;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对硝化活性的IC₅₀分别为0.0589,0.0194,3.63g/L.活性污泥系统去除返排水中有机物具有可行性,若需同时脱氮则具有较大约束;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度3种抑制因子对硝化活性抑制较强,杀菌剂与盐度的IC₅₀呈数量级差异,返排水生物处理尤其需要关注杀菌剂的影响.     

涪陵页岩气开发主要环境风险分析及对策研究

涪陵国家级页岩气示范区取得重大突破对中国页岩气行业产生了重大影响,但开发过程中的环境风险也不容忽视,主要包括:钻井液漏失、废水污染物、固体废物等.对此,涪陵示范区创新环境管理模式,通过构建完善的环境管理体系、优化井场选址、强化井场标准化建设、细化污染防治措施、开展环境监理工作、强化日常环境监测、加强新技术研究与应用等手段,有效的控制了页岩气开发过程中的环境风险,较好的保护了当地的环境,具有很好的示范和推广作用.     

页岩气开采的环境影响分析

页岩气开发热潮席卷全球,页岩气开采过程是否会导致严重环境污染引起众多政府部门、专家学者和环保人士的争议,尤其是水力压裂法在页岩气开采中的应用。本文针对页岩气开采工艺技术,结合美国页岩气开采现状分析页岩气开采可能造成的环境污染,主要有：（1）大量消耗水资源;（2）污染地下水层：（3）甲烷泄漏;（4）引发地震。此外,就我国而言,还面临因地理环境限制和环境立法不足更易造成环境污染的可能。在页岩气勘探开发进程中,我们应重视页岩气开采的环境污染评估,争取以技术进步和相关环境立法来克服环境隐患。     

富含H.S.B菌群活性污泥降解煤气废水的试验研究

煤气是一种清洁的燃料。然而,在煤气化生产过程中也产生了大量废水。生物降解目前是煤气化废水治疗的主要方法。由于煤气废水对微生物有较强的毒性和抑制性,生物学的技术提高是特别必需的。采用厌氧-好氧工艺,接种焦化厂厌氧池和好氧池成熟污泥,经驯化,通过对废水COD去除率的测定,结果显示,厌氧降解实际废水试验中,9天后COD去除率能达到72%以上;好氧降解水解出水试验中,7天后COD去除率能达到80%以上。     

某麦芽生产厂废水管理与处理实践研究

麦芽生产过程包括清选、浸麦、发芽、烘干以及除根等工序,废水主要来自于浸麦、发芽等工序。某麦芽生产厂根据麦芽过程用水和废水产生的特点,采用设备改进、加强工艺管理、用水管理、废水回用、提高员工技能等措施,通过源头削减和生产全过程控制,合理调节生产用水,降低生产用水量和废水产生量,麦芽生产水耗指标为2.4 m3水/吨麦芽。麦芽废水采用SBR工艺进行处理,出水水质满足排放标准要求。该麦芽企业废水管理和处理经验为同行业提供了较好的案例。     

土著水生植物对页岩气钻井废水中Cu和Pb的去除及富集特征

为实现页岩气钻井废水绿色环保无害化现场处理,选取页岩气井场附近的土著水生植物凤眼莲（Eichhorniacrassipes）、水花生（Alligator philoxeroides）、鱼腥草（Herbahouttuyniae）、狐尾草（Alopecuruspratensis）、菖蒲（Acoruscalamus）、雍菜（Swamp mrningglory）为试验植物,考察植物单一养殖与5种植物（凤眼莲、水花生、鱼腥草、狐尾草、菖蒲）组合作用时对页岩气钻井废水中Cu、Pb的去除率及生物富集特征.结果表明:凤眼莲对钻井废水中Cu的去除效率最高,达到83.04%,对Pb的去除效率达到88.89%,根部吸附重金属离子能力较强;鱼腥草对废水中Cu、Pb富集能力较强BCF（富集系数）达400以上,地上转运系数在0.5以上,Cu、Pb主要富集在茎叶;雍菜对页岩气钻井废水的毒性物质较为敏感,不易存活.水生植物组合养殖时,对废水中Cu、Pb的降解速率大于单一养殖,分别达到82.17%、88.03%.试验用土著水生植物对页岩气钻井废水中Cu、Pb的BCF均达到200以上.研究显示,通过土著水生植物对页岩气钻井废水中的Cu、Pb可以进行有效降解.      

南方稀土冶炼废水的特点及其处理技术研究

稀土冶炼分离过程产生大量的废水,废水中的主要污染物为氨氮、油类、COD和重金属离子等,如果不经处理直接排放,对水体会造成严重的污染.基于稀土冶炼分离工艺,阐述了稀土冶炼废水的特征,重点介绍了现有的稀土冶炼氨氮废水处理技术,包括蒸发浓缩结晶法、吹脱法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法和膜分离法,分析了各种处理技术的适用性及优缺点,并对稀土冶炼分离废水处理技术进行了展望.