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。     

油气田压裂返排液治理技术研究现状

概述了压裂的目的、压裂液以及压裂返排液的来源和和水质特征。综述了近十年来絮凝沉降法、生物及生化法、高级氧化技术和Fe/C微电解组合工艺的水处理作用原理及其在压裂返排液治理中的应用进展。分析并指出了压裂返排液处理技术中存在的问题和今后的主要发展方向。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

港湾水体有机污染物的分类估算及污染防治对策

造成港湾水体有机污染的污染物有内源性有机污染物和外源性有机污染物。内源性有机污染物的发生量可利用浮游植物的光合作用方程式进行估算外源性有机污染物可以依据现行的规范进行直接测定。为减少有机污染物对港湾水体的污染，宜采用对污染物的排放进行时间和空间分流等的防治对策，以实行总量控制。     

某油田压裂返排液混凝—氧化处理研究

以某油田压裂返排液为研究对象,针对其特点,采用"PAC(聚合氯化铝)混凝—次氯酸钠氧化"处理方法,通过考查出水的COD降解情况,确定"混凝—氧化"试验的最佳条件,最终使得压裂返排液COD由343.2 mg/L降低至90.7 mg/L,COD去除率达到74.6%,低于当地排放标准(100mg/L)。     

辽河流域水污染治理技术评估软件的开发与应用

工业污染对辽河流域造成的水环境问题较为严重.流域内不同地区的水污染问题与其周围环境中的主要工业行业相关,污染物的种类和浓度有着明显的行业特征.现行的水处理技术种类繁多,不同的水处理技术针对不同污染特征废水的处理效果差别比较显著.针对水处理技术适用范围不同、工业废水具有明显行业特征的问题,为改善水处理技术未能合理配置的现...     

工业污染场地中有机废气的工程处理技术

针对采用土壤气相抽提技术进行污染场地原位修复过程中抽出的有机废气,根据污染物特性,选择催化燃烧技术和活性炭吸附技术对有机废气进行处理,介绍了处理设备的工艺流程、组成、操作和效果。检测结果显示:土壤有机废气中主要污染物的去除率在98%以上,从实际工程应用说明二者的联合应用是一种效果良好的处理污染场地有机废气的方法。     

臭氧化-生物活性炭净化水厂的运行效能

吉林省前郭炼油厂生产区及其居民区的优质饮用水净化水厂采用臭氧化 生物活性炭工艺处理传统水处理厂的滤后水。传统水处理厂由混凝、絮凝、沉淀和快速过滤组成。该饮用水深度净化厂运行性能稳定,最后出水完全达到国家饮用水水质标准。GC/MS分析结果表明,最后出水中含有5种微量有机污染物,不含重点及潜在的有害的微量有机污染物,而传统水处理厂的滤后水含有115种微量有机污染物,5种重点有害污染物和23种潜在的有害有机污染物     

天然气开采压裂返排液污泥用于荒漠区植被修复的可行性

为解决中石化大牛地气田天然气开采压裂返排液污泥（采气污泥）难处理的困境,在测定采气污泥成分和运用地累积指数法（I_geo）评估其环境风险的基础上,利用三种荒漠区常见植物[沙蒿（Artemisia desertorum）、黑麦草（Lolium perenne L.）和苜蓿（Medicago falcata L.）],通过设计采气污泥与荒漠区土壤配比,开展天然气开采压裂返排液污泥用于荒漠区植被修复的可行性试验研究.结果表明:① 采气污泥中各污染物组分含量相对较低,w（Cr）、w（Cd）、w（Pb）分别为35.187、0.181、5.502 mg/kg,PAHs（多环芳烃类）未检出;w（OM）、w（TN）也较低,分别为1.46%、0.32%,盐分含量为1.2%.② 重金属风险评估结果显示,Cr、Cd、Pb的I_geo值分别为-0.76、-8.69和-2.20,污染风险等级为清洁;Se和Ba的I_geo值分别为0.02和0.91,有轻度环境污染风险.③ 5%采气污泥处理能使土壤最大持水量、土壤保水能力和孔隙度分别提高了74.41%、14.29%和4.35%.④ 低浓度（2.5%）采气污泥处理能使沙蒿、黑麦草和苜蓿种子发芽率分别提高7.38%、3.61%和8.20%,高浓度（>2.5%）采气污泥对种子萌发则表现为抑制作用.⑤ 根据采气污泥对沙蒿、黑麦草和苜蓿株高、根长和生物量的影响,确定采气污泥适宜施用量分别为≤ 5%、≤ 2.5%、≤ 2.5%.研究显示,采气污泥用于荒漠区植物修复是可行的,但适宜施用量较低,可采取去污染物和筛选耐性植物等技术来提高其用量.      

电化学催化氧化页岩气压裂返排废水的实验研究

采用三维电化学催化氧化法对压裂返排废水进行处理研究,着重考察了粒子电极投加量、溶液p H、电流、极板间距和氧化时间等因素对废水处理效果的影响。结果表明,在粒子电极投加量为90 g/L、p H为8.5、电流为0.6 A、电极板间距为2.5 cm和氧化时间为30 min的最优工艺条件下,经处理后的压裂返排废水COD去除率达49.58%。     

浅谈饮用水微量有机污染物处理技术

由于工业的高速发展和城市建设的加速,饮用水遭到有机物的污染现象日趋严重.传统水处理工艺已经难以满足人们对饮用水质量的要求.通过对饮用水中有机污染物的来源及对水质的影响,提出了微量有机污染物的处理技术,为研究和开发新的净水技术提供依据.