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。     

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.     

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。     

页岩气压裂返排液的组成及处理技术

压裂液和地层组成共同影响着页岩气压裂返排液的污染组成,导致返排液成分复杂,处理难度大。为了能选择合理的水处理方法,对国内、外返排液的主要参数进行了对比,对国外返排液中的金属元素和有机污染物组成等进行了分析,发现国内对金属元素和有机污染物组成可供参考的资料很缺乏。目前国外对于压裂返排液主要有2种资源化处理方法:循环利用和处理再利用。金属离子、盐份、细菌和有机物是返排液处理的重难点。针对不同的处理方法和不同的特征污染物,对现行的处理技术进行了分析。指出现行的主要处理工艺虽能使水质达到相关标准,但存在结垢、膜污染、成本高等问题。提出要从源头优化压裂技术,在末端加强水处理工艺,最大程度地实现压裂返排液的资源化。     

胜利油田某废液站压裂返排液特性分析

石油开采过程中产生了大量具有高COD、高黏度以及高稳定性的压裂返排液。针对胜利油田某废液站压裂返排液,采用气相色谱-四级杆飞行时间质谱联用仪(GC/TOF/MS)、激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA/ICP/MS)以及X射线衍射仪等测定了压裂返排液样品的一般特性、有机组分与无机组分,研究了石油类物质及悬浮固体沉降特性,完善了油田压裂返排液特性的认知。研究结果表明:该压裂返排液样品所含成分复杂,ρ(TOC)和ρ(COD)分别为2715. 7,9960. 0 mg/L,需进行破胶、脱稳预处理;悬浮固体粒径中值为107. 3μm,油水密度差为0. 011 g/cm3。沉降8 h后,石油类物质和悬浮固体去除率分别为28.52%和7.38%,需采用高效混凝沉降技术处理。     

电渗析在压裂返排液废水处理中的应用研究

针对目前压裂返排液处理技术工艺复杂、能耗高、工艺处理成本高等问题,基于对压裂返排液水质的分析结果,首先利用电渗析试验验证电渗析系统作为MBR生化处理系统前置预处理的可行性,并通过试验验证压裂返排液的总悬浮物固体浓度（TDS）与废水COD去除率呈负相关关系,同时通过对照试验验证废水生化反应最佳设计条件,建立了电渗析与生物膜处理耦合的两步核心处理方法,可使返排液经处理后水质澄清透明,COD去除率显著提升,使运营成本较低的生化系统取代高级氧化处理工艺成为可能,对大规模工业化应用提供理论和实践基础。     

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。     

三维电极耦合臭氧技术处理油田压裂返排液

构建了一种活性炭三维电极耦合臭氧（3D/O₃）的反应体系,研究了其对胜利油田压裂返排液COD的去除效果,探究了3D/O₃体系的反应机制,考察了电流、臭氧浓度等过程参数对COD去除性能的影响.压裂返排液经3小时3D/O₃处理后,COD去除率可达到78%,且在多个多周期运行后保持在60%以上.与之相比,单独三维电极和臭氧氧化仅能去除37%和17%的COD.研究结果表明,3D/O₃体系可有效耦合活性炭吸附、电化学氧化、催化臭氧等多种反应机制,高效产生·OH氧化降解压裂返排液中的有机污染物和原位再生活性炭,有望为油田压裂返排液提供一种有效的处理技术.     

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。     

页岩气开发废水污染控制技术与环境监管研究

水力压裂是页岩气开采的核心技术,但在开发过程中会产生大量的废水,其废水复杂,处理难度高、环境危害大。为此,利用重庆涪陵页岩区块的返排水调研结果,并借鉴美国页岩气开发废水的成功管理经验,分析整理了压裂返排液的水质特点、处理方式及技术,对回用技术、外排技术选择进行了推荐。结合中国现有环境监管体系,对页岩气返排废水的处置方法提出了监管对策,为中国页岩气大规模开发产生的返排废水管理提供参考。     

煤层气勘探开发中的水污染分析及防治对策

煤层气勘探开发过程的三个阶段(勘探阶段、试生产阶段、和开采阶段)除了都产生生活污水外,勘探阶段的废水污染源主要是钻探过程中排出含有钻井液的废水,试生产阶段的废水污染源主要是含有含11大类20余种化学物质化学成分较复杂的压裂液,开采阶段的废水污染源特征主要是产生大量高矿化度、高盐度的采出水。勘探作业完成后钻井泥浆固化并经过无害化处理后,就地掩埋、清理现场后或复垦或绿化,压裂液废水由于成分复杂,必须处理达标后进行排放,对煤层气采出水经除盐装置处理达标后排放到纳水体中。并对煤层气勘探开发的环境保护具有一定意义。     

生物酶破胶水基压裂液影响因素的试验研究

与其他压裂液破胶剂相比,生物酶破胶剂能很好地保护环境,而影响生物酶破胶水基压裂液效果的因素主要是底物的浓度、酶的加量、pH值以及破胶温度.本文采用正交试验设计,分析了各因素对生物酶破胶水基压裂液效果的影响程度,并分析了各因素不同水平对压裂液黏度的影响趋势,结果表明调整各因素的不同水平可以实现不同的压裂液黏度和破胶时间,...     

页岩气田腐蚀特征、细菌来源及腐蚀对策

分析了国内外的页岩气田腐蚀案例及腐蚀特征,采用平行绝迹稀释法对某页岩气田生产整个流程的一系列水样开展了细菌测量,对细菌来源进行了溯源研究。结果表明:页岩气田的油管及集输系统普遍存在细菌腐蚀问题;从压裂到生产全流程,配置压裂液的水源、压裂液及返排水的水样中均含大量细菌,细菌的来源包括地面和井下。最后根据页岩气田腐蚀特征和细菌的来源,提出了相应的腐蚀控制对策。     

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.      

微电解法处理含压裂液废水的实验研究

本文以瓜尔胶为主要成分模拟含压裂液废水,采用微电解工艺,研究了Fe/C质量比、进水pH、停留时间对CODCr去除率的影响。由数据得知,当Fe/C质量比5:1,进水pH值为3.0,反应90 min条件下,CODCr从2 300 mg/L降到1 159 mg/L,CODCr的去除率达到49.6%。实验结果表明,微电解法对含压裂液高浓度煤层气产出水有较好的处理效果,该方法可与生化或人工湿地等技术配合,对出水进一步处理达标排放或利用。     

强化超滤用于废水中有色金属回收的研究

介绍了胶团强化超滤技术处理有色金属废水的原理、研究现状和主要影响因素,着重阐述了浓缩液中有色金属离子和渗透液中表面活性剂的回收方法,综合分析了该技术目前存在的问题,改进方法以及今后的应用前景。     

不同复苏方法对阴树脂复苏效果的影响研究

研究了直接酸洗复苏法、树脂转为氯型后酸洗复苏法、氯化钠转型后用次氯酸钠氧化复苏法、次氯酸钠氧化后用盐碱混液复苏法、双氧水氧化后用盐碱混液复苏法等五种不同的复苏方法对铁和有机物污染树脂复苏效果的影响。结果表明：复苏方法不同时，亚铁离子污染树脂的复苏效果和铁离子污染树脂的复苏效果是不相同的，同时可看出，双氧水氧化后盐碱混液复苏法复苏铁污染树脂的效果最好；五种不同的复苏方法对腐植酸污染的树脂都有较好的复苏效果，且复苏效果相差不大。     

污泥膨胀产生的原因及主要控制措施

活性污泥污水处理工艺被广泛应用于生活污水和工业废水的处理,但在该工艺中经常存在污泥膨胀的问题.污泥膨胀一旦发生,系统较难恢复且恢复时间较长.在实际运行中,引起污泥膨胀的因素是多种多样的,其控制措施也不尽相同,因此找出污泥膨胀的真正原因,然后采取有效的控制措施非常有意义.     

The challenge of integrating non-continuous processes – milk powder plant case study

The integration of non-continuous processes such as a milk powder plant presents a challenge for existing process integration techniques. Current techniques are generally based on steady and continuous operation which for some industries is not the case. Milk production varies considerably during the year as dairy cows in New Zealand are grazed on pasture. In this paper the potential for indirect heat transfer between the several plants using a heat recovery loop and stratified tank at a typical New Zealand dairy factory is investigated. The maximum amount of heat recovery is calculated for a range of recirculation loop temperatures. The maximum amount of heat recovery can be increased considerably if the temperature of the hot fluid in the recirculation loop is varied depending on which condition the site is operating under.