高分子絮凝剂对压裂返排液处理的研究

选用不同的高分子絮凝剂对油气田压裂返排液进行絮凝处理试验，通过絮凝条件的试验，优选出最佳的絮凝剂，并确定出适宜的pH值、絮凝药剂的投加量、搅拌时间以及澄清时间等最佳絮凝试验条件，使压裂返排液废水中CODcr值的去除率达较高水平。     

微波工艺处理油田酸化压裂废水的应用

进行了微波辅助工艺处理油田酸化压裂废水的应用研究,考察了微波絮凝与氧化工艺对酸化压裂废水的色度、COD、SS、含油量和细菌的去除效果及其对废水腐蚀率的降低作用,并进行了同等条件下的常温对照实验.与常温絮凝相比,微波絮凝工艺中絮凝剂PAC和PAM的用量减少了200mg/L和2.5mg/L,絮凝沉降时间仅为常温絮凝的1/4,可是废水的COD去除效果却好于常温絮凝.微波工艺处理后,酸化压裂废水的含油量去除率为96%、废水中硫酸盐还原菌和腐生菌的死亡率达98%以上,废水腐蚀率由4.2mm/a降至0.049mm/a,废水可生化性得到了提高.实验结果表明,微波工艺对油田酸化压裂废水具有很好的处理效果.     

微藻处理压裂返排液的效果及影响因素

针对压裂返排液污染物成分复杂、含量高,对环境污染严重的特点,采用小球藻好氧处理结合聚合氯化铝(PAC)混凝、颗粒污泥厌氧处理压裂返排液结果表明,压裂返排液可生化性差,小球藻直接处理返排液COD去除率仅为5.85%,返排液培养小球藻96 h后藻株进入对数期增殖,最大藻密度为1.19 g/L。混凝处理可以有效去除返排液中有机物污染物,混凝出水培养小球藻72 h后藻株进入对数期增殖,最大藻密度为1.03 g/L,返排液经混凝、小球藻处理后COD去除率为68.63%。颗粒污泥厌氧处理可以进一步去除返排液混凝出水有机污染物,厌氧出水培养小球藻24 h后藻株快速增殖,最大藻密度为0.35 g/L,返排液经混凝、厌氧和小球藻处理后,COD去除率可达92.16%。     

页岩压裂返排液的预处理及絮凝剂的溶液结构

页岩压裂返排液因含有多种有机添加剂,其化学需氧量较高。本文研究了新型无机复合混凝剂聚硅酸铝铁（PCM）对废水的混凝效果及与其复配使用的梳型絮凝剂（4-乙烯苄基辛基酚聚氧乙烯醚）-丙烯酰胺-（2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠）共聚物（PAVA）的絮凝能力,以提高页岩压裂返排液的预处理效率。结果显示,PCM在其加量0.3g/L时的浊度和COD去除率分别为96.1%和71.4%,明显高于常用的聚合氯化铝PAC的水处理性能值;PCM与5mg/L PAVA复配使用后,其用量明显降低,但处理效果更好,加量为0.2g/L时的浊度和COD去除率分别为90.0%和86.1%;PAVA的架桥絮凝能力强于常用的阴离子、阳离子高分子絮凝剂;返排液中ξ电位的绝对值越高,混凝剂的混凝效果越好。     

页岩气压裂返排废水的混凝处理效能研究

对页岩气压裂返排废水进行了混凝处理,研究了聚合氯化铝、硫酸亚铁等不同混凝剂对压裂返排废水COD的去除效果,考察了p H、混凝剂投加量和助凝剂投加量对COD去除率的影响。结果表明:在复配混凝剂为硫酸亚铁和聚合氯化铝(质量比为1∶1),混凝剂投加量为12 000 mg/L,p H为8.5,助凝剂投加量为10 mg/L的最佳混凝处理条件下,压裂返排废水的COD去除率为62.49%,出水COD由1 984.32 mg/L降至744.32 mg/L。     

新疆油田压裂返排液处理技术研究与应用

新疆油田地区常见的压裂液主要包括胍胶冻胶压裂液及乳液等体系,随着大型体积压裂工艺在新疆区块的广泛普及,当务之急是寻求有效的返排液处置措施。本文介绍了新疆油田压裂返排液的处理现状,详细阐明了对应的研究理论基础、思路和返排液处置方案,即采用"除油-沉降-杀菌"联合工艺进行返排液复配,再结合"氧化破胶-混凝沉降-过滤"技术对废液实施回注处理。现场应用结果表明,该回注处理技术可有效降低2个试验油厂废液中的COD含量(平均去除率可达88%)和含油量(平均去除率可达92.5%),可实现对新疆油田地区返排液的高效处理和回用,对落实油田现场的降本增效具有重要意义。     

页岩气压裂返排液电絮凝处理技术研究

采用电絮凝技术对页岩气压裂返排液进行处理,考察了各操作条件对页岩气压裂返排液处理效果的影响,确定了电絮凝处理的最佳实验条件:阴阳极材料均为铝板,电流密度10.0 m A/cm2,极板间距3 cm,反应时间60 min,p H=7。电絮凝工艺对低浓度页岩气压裂返排液具有较良好的处理效果,可望成为页岩气压裂返排液达标排放组合工艺的重要单元。     

长宁页岩气压裂返排液水质特征及化学絮凝处理

以四川长宁页岩气开发示范区为研究对象,分析了压裂后返排液水质特征,通过室内试验,选择了四种絮凝剂探究化学絮凝效果,研究表明,综合考虑处理后COD去除率、水样pH和浊度,针对高浓度返排液选择2 000 mg·L~(-1)的PFS作为最佳絮凝剂,COD除去率达98.75%;针对低浓度返排液选择1 500 mg·L~(-1)的PAC作为最佳絮凝剂,COD除去率达85.83%。     

页岩气压裂返排液电化学处理现场试验研究

页岩气压裂返排液盐度高、有机物含量丰富,在回用和外排前需进行深度处理。构建了2 m³/h的电絮凝-电化学氧化集成工艺装置,在某页岩气开采平台开展了压裂返排液现场处理试验,该平台水质波动大。结果表明,在长周期运行过程中,经优化后的电絮凝-化学絮凝联用工艺可降低系统电耗和排泥量,电化学氧化深度降解COD符合一级反应动力学模型。当采用电絮凝电流35 A、电化学氧化电流60 A、停留时间均为10 min、辅助聚合氯化铝(PAC)投加量350 mg/L、Na₂CO₃投加量550 mg/L时,压裂返排液中悬浮物、硬度和COD均稳定达到100 mg/L以下,满足《页岩气储层改造第3部分：压裂返排液回收和处理方法》(NB/T 14002.3—2015)的回用要求和后续外排脱盐处理需求。药剂投加量较常规化学絮凝法可降低70%以上,污泥产生量降低约30%,直接运行成本约28元/m³。整套工艺具备良好的抗冲击能力,污染物去除效率高,成本较低,为油气开发中的压裂返排液处理工程建设提供了技术支撑。     

页岩气压裂返排液电渗析脱盐处理技术研究

页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征,其TDS约为3.2×10⁴～4.0×10⁴mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析,结果表明,其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃,以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂压返液的主要污染成分。采用电渗析技术对页岩气压裂返排液进行处理,研究操作电压、极水质量分数等因素对脱盐率、电导率及COD去除率的影响。实验结果表明,电渗析处理过程中,随着操作电压的增加(5～20 V范围内),压裂返排液的脱盐率和COD去除率随之升高;电压为20 V时,TDS和COD的去除率分别达到99.94%、79.99%。在不同操作电压下,前40 min脱盐速率较快,60 min后脱盐速率降低,随后趋于平缓。极水质量分数为0.5%～0.75%时,压裂返排液的脱盐率、COD去除率随极水质量分数的增加而提高。此后进一步提高极水质量分数,TDS和COD的去除率均有所降低。电渗析过程中离子价态对各离子的去除率有一定影响。阴离子SO₄^2-、Cl^-的去除率分别...     

催化增强ClO_2氧化法处理油田压裂废液

本文采用ClO2催化氧化法处理油田压裂返排液。在ClO2加入量为15m L·L-1,浓度为20%,氧化反应时间为20min,初始废水COD为1883.7mg·L-1的条件下,COD去除率为78.1%。为了达到理想的处理效果,可向返排液中加入适当量的复合型金属催化剂进行催化氧化处理,催化剂Cu-Al、Cu-Mn、Cu-Fe投加量分别为1、0.5、0.5g·L-1,氧化处理后对应的COD值分别214.7、137.5、186.4mg·L-1,COD去除率分别为88.60%,92.70%,90.10%,高于单独使用ClO2。     

煤层气开采废水处理方法与技术研究

煤层气作为一种清洁能源,其开采及利用有利于优化我国能源结构和缓解温室效应,但煤层气在开采过程中产生的废水若不经处理直接排放会对环境产生不利影响。本文将煤层气开采废水分为钻井废液、压裂返排液以及采出水3类,分别探讨了其水质和水量特征,并提出相应的处理工艺。钻井废液需混凝沉淀后,对产生的固液相根据实际需要分别进行处理;压裂返排液采用"混凝沉淀+A/O工艺"组合处理技术,处理后水中各类污染物的去除率预计可达80%以上;采出水经过"预氧化+混凝沉淀"去除水中大部分SS、Fe~(2+)及COD后,再通过"离子交换+除气+反渗透"工艺去除水中矿化度,悬浮物、COD以及矿化度等处理效率预计均可达到85%以上。     

黄陵油田压裂液回收利用分析

针对林区油井水力压裂改造规模的扩大,试油压裂产生的废水大量增加,传统方法处理废水成本高,环保压力大问题。采用液体回收处理再利用技术让压裂返排液和抽汲液体经过回收装置和添加剂处理后,实现同一口井和相邻井间返排液的回收再压裂利用。现场应用表明,回收液体利用率达到90%以上,单口水平井节约用水24.86%,单口直井节约用水最高可达50%,为今后压裂返排液利用提供了可靠的技术保障。     

电化学工艺处理油田聚合物型压裂返排液

压裂技术已逐渐成为油田增产的主要手段。随着更加严格的《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的即将颁布,新疆玛湖油田在未来几年可能会面临大量聚合物型压裂返排液外排的压力。基于高效、低成本的处理要求,开发了“电絮凝预处理+电化学氧化”工艺处理压裂返排液。结果表明：当电絮凝预处理条件为阴阳极板均为铝板、极板间距为0.5 cm、电流密度为10 mA/cm²、通电时间为15 min时,压裂返排液COD去除率达到65.4%,浊度达到4 NTU。对电絮凝预处理后的压裂返排液进行电化学氧化处理,在阳极为镀钌铱钛板、阴极为不锈钢板、电流密度为25 mA/cm²、电源脉冲频率为4 000 Hz、占空比为65%、pH=7.2、反应时间为90 min的条件下,新疆玛湖油田压裂返排液COD可以降至80 mg/L以下,油质量浓度降至1.0 mg/L以下,氨氮降至0.5 mg/L以下,悬浮物降至30 mg/L以下。处理后压裂返排液水质指标满足陆上排放标准要求且成本较低,具有良好的工业应用前景。     

催化反应在压裂返排液处理中的应用

压裂返排液中不仅含有大量化学添加剂,在返排过程中还将地层中的有机和无机化合物、细菌、重金属以及放射性元素携带出来,与其他油气田污水相比具有污染物种类繁多、成分复杂、浓度高、粘度大、COD高、矿化度高、稳定性高等特点。利用催化反应技术打破压裂返排液化学键,降低其稳定性,配合常规化学处理方法解决压裂返排液处理难等问题,达到回注目的。     

铝镁复合絮凝剂处理造纸废水的试验

利用自制的铝镁无机复合絮凝剂对亚铵法造纸废水黑液和混合液分别进行絮凝处理,确定了絮凝剂最佳投放量和相应的废水pH值,在最佳处理条件下,经一次絮凝处理后,造纸黑液COD去除率达到60%以上,其处理效果稳定,经二次絮凝处理后,混合液废水COD去除率也可达到50%以上。     

压裂返排液快速高效处理方法研究

针对目前压裂返排液处理技术步骤繁琐、处理周期长、设备占地大、无法即返排即处理等问题,基于对压裂返排液水质及主要组分的分析结果,确定以去除有机物(COD)为首要目标,建立了絮凝预处理+电化学/高级氧化/超声耦合高效处理的两步处理方法。通过实验优化出最佳操作条件,使返排液经处理后水质澄清透明,COD、固体悬浮物及含油量均达到规定要求。在此基础上初步设计了处理工艺流程及撬装设备,可实现压裂返排液的边返排边连续在线处理,具有工业化应用前景。     

压裂返排液回注处理及可行性评价

为了充分利用水资源,压裂返排液多在处理后回注。为了确保回注效果,需要进行处理后压裂返排液的回注可行性评价。采用化学氧化与絮凝处理方式对压裂返排液进行了处理,通过对水质离子含量、混合水结垢量及配伍性、黏土膨胀率、储层伤害率的分析研究,对其回注可行性进行了评价。结果表明:压裂返排液经过"氧化-絮凝"处理后,压裂返排液的悬浮物质量浓度为1.6 mg/L、含油量低于1.0 mg/L,黏土在处理后压裂返排液中的防膨率为92.68%;处理后压裂返排液与储层产出水混合体积比为3∶7时,结垢量低于72 mg/L;当处理后水含油量、悬浮物质量浓度低于6.00 mg/L时,对储层渗透率的伤害率低于20%。     

基于MABR的压裂返排液处理及微生物群落研究

压裂返排液含有多种复杂有机物,毒性高、盐度高以及可生化性差。设计了1个三级MABR系统用于压裂返排液的处理,该系统在最适宜运行参数下表现出优异的除碳脱氮性能,出水经过芬顿试剂处理后满足污水综合排放二级标准。MABR系统对COD、NH⁺₄-N和TN的去除率分别达到79.30%、96.06%和75.61%。微生物分析表明MABR生物膜富集了丰富的功能菌群,Proteobacteria(变形菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)是生物膜中的优势菌群。阐明了MABR处理压裂返排液的技术可行性,为MABR在处理相关废水中的应用奠定了基础。     

微波辅助Fenton法处理废水中有机氯苯

利用微波辅助Fenton法处理氯苯模拟有机废水,并通过反应后废水的COD去除率判断处理效果。通过单因素实验和对比实验,探讨了H2O2浓度、Fe SO4浓度、p H值以及微波功率对废水中COD去除的影响。提出了较为经济、效果最佳的工艺条件为:当H2O2浓度为15%,Fe SO4的浓度为0.6 g/L时,废水p H值为5.0,微波输出功率400 W时废水COD去除率可达90%以上。而且,微波辅助比常规Fenton法能更加快速降解水中氯苯,COD去除率更高。