压裂返排液处理与回用技术实验

针对压裂返排液回用处理工艺技术,采用SM17-1H井压裂返排液样品,开展了返排液处理与回用实验研究。结果表明,压裂返排液采用氧化破胶、絮凝沉淀、两级精细过滤、脱硼组合工艺处理后,调整压裂返排液pH值为7.2～7.5,添加0.3％工业级NaCLO,氧化20 min,加入400 mg/L工业级PAC,4 mg/L分子量800万的阳离子型PAM,上清液透光率可达到94％以上,满足絮凝沉降的要求。处理后水经氧化絮凝处理后,硼离子经WH908或C700树脂吸附除硼后,硼含量降低到1.25 mg/L,满足压裂返排液处理后重新配液的要求。此结果为压裂返排液处理和重复利用技术现场实验奠定了基础。     

絮凝剂对打桩废弃泥浆的处理研究

采用两步絮凝法,详细考察了几种无机絮凝剂和有机絮凝剂对泥浆絮凝效果的影响,实验表明,在泥浆固液分离实验中,阴离子聚丙烯酰胺(APAM)对泥浆的絮凝效果最好;在泥浆废水的絮凝实验中,最优絮凝剂为聚合氯化铝,其最佳浓度为0.01 g/L,絮凝处理后COD为85.71 mg/L,SS去除率为99.60%,上清液SS为0.91 mg/L,满足GB 8978—1996污水综合排放标准中的一级排放标准。     

微波诱导催化技术处理压裂返排液的研究

借助微波诱导催化技术,利用自主研发的高效敏化剂处理双城压裂返排液,确定微波功率、废水pH值、H2O2用量及敏化剂用量对COD去除率的影响。实验结果表明：当微波功率为600 W,敏化剂的质量浓度为25 g/L,H2O2的体积浓度为18 mL/L,废水pH值为3.5时,压裂返排液COD去除率达到最大值75％。     

页岩气压裂返排液破胶剂筛选

页岩气压裂返排液在进行深度处理前需要破胶预处理。实验选用次氯酸钠（NaClO）、过氧化氢（H2O2）、聚合氯化铝（PAC）三种药剂作为破胶剂。研究表明，NaClO在投加量为5g/L，pH值为7，搅拌时间为20min的最优条件下，压裂返排液CODCr、浊度、SS、黏度、多糖浓度均下降；以浊度和多糖为评价指标时，浊度下降88.6％，多糖浓度下降85.4％，取得了很好的破胶效果。页岩气压裂返排液破胶剂筛选研究，为后续有效处理返排液提供了必要的条件。     

催化氧化复合生物技术处理油气田压裂返排液

针对油气田压裂返排液处理难度大的问题,以四川某气田井组压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征和治理技术现状的分析,提出催化氧化复合生物处理工艺并进行了现场实验。实验结果表明：该技术对于压裂返排液COD去除效果明显,最终出水COD浓度均降至100 mg/L以下,COD去除率达到98％以上;G-BAF生化系统进水盐度在0.5％～5％时,系统适应性非常好,有机物去除率达93％以上;当盐度提高到8％时,有机物去除率仍能保持在84％左右,G-BAF生化系统适合高盐度压裂返排液的处理;压裂返排液出水主要污染指标COD浓度、氨氮浓度、SS浓度、pH值均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,出水可用于油田及污水处理站设备清洁、钻井岩屑清洗等,实现废水综合利用。     

致密砂岩油藏水平井压裂返排液处理工艺研究

针对非常规油藏压裂返排液中化学药剂成分较多、黏度高、稳定性强等特点，采用氧化-混凝-过滤工艺处理压裂返排液，结果表明：在氧化剂加量为5 mL/L、催化剂加量为2 g/L、pH值为5、反应2 h后，再将出水pH值调至9，加入P1混凝剂2 g/L，有机絮凝剂2 mL/L，搅拌均匀后固液分离，出水的主要污染指标悬浮物降为1.9 mg/L，含油量为0.4 mg/L。     

压裂返排液生物处理实验研究

从油田压裂返排液中筛选出EB系列菌种,可高效降解压裂返排液中的高分子和有机污染物.考察了振荡时间、温度、接种量、菌种混合比例等对压裂返排液COD去除率的影响.结果表明:48 h振荡、25℃、10％接种量、菌种EB1和EB2按1∶1比例混合是较佳应用条件.EB复合菌种的应用范围较广,其pH值适用范围为6～9,矿化度适用范围为3000～20000 mg/L.该研究提高了压裂返排液生物处理技术规模化应用的可行性.     

气田压裂返排液氧化处理实验研究

以四川某气田压裂返排液为研究对象,采用破胶絮凝处理后进行氧化对比实验,氧化剂选用高锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钠、Fenton试剂。研究表明,絮凝实验最佳条件为氧化钙、硫酸铝和硫酸亚铁投加量分别为3 ,1,1 g/L。4种氧化方法的最佳实验条件为：高锰酸钾投加量0.5 g/L,pH值为4;过硫酸钾投加量0.25 g/L,pH值为6;次氯酸钠投加量15 g/L,pH值为4;Fenton氧化方法pH值为3.5,双氧水投加量25 g/L,七水硫酸亚铁投加量10 g/L。出水CODCr最多可降至800 mg/L左右,最大CODCr去除率72.96％,处理效果良好,为后续处理创造了条件。     

稠化酸返排液深度处理试验研究

针对陕北某气井稠化酸返排液pH值低、SS高、COD高、矿化度高和透光率低的特点,提出采用微电解-Fenton联合工艺处理稠化酸返排液,以期达到降低返排液COD,为后续混凝和活性炭吸附处理提供有利条件。试验结果表明：在铁屑20 g、活性炭15 g、H2O2 900 mg/L,微电解-Fenton联合处理2 h;调节pH值至7.5左右,PAC 700 mg/L、PAM 50 mg/L,混凝处理30 min;活性炭40 g/L,活性炭吸附处理40 min的条件下,处理后的稠化酸返排液pH值为7.50、SS降至15 mg/L、COD降至109.3 mg/L、透光率提高至99.5％,水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》二级标准。     

非常规压裂返排液处理的现场试验

河南油田通过非常规压裂返排液处理的现场试验制定了处理技术方案,包括压裂返排液处理后回注工艺方案和回用工艺方案,并进行了絮凝沉降试验、药剂除硼实验、反渗透膜除硼及杀菌剂评价试验,结果表明,采用二级反渗透膜处理工艺是适宜的;采用"气浮+过滤"处理工艺处理后水质可满足回注水质标准:含油不大于10 mg/L、悬浮物不大于10 mg/L、含硫小于2 mg/L、总铁小于2 mg/L,细菌总数小于100个/m L,p H值7~8,处理成本不大于5元/m3。     

压裂返排液处理及循环利用技术研究与应用

以胍胶体系的压裂返排液为研究对象,分析了其水质特征和循环利用影响因素,并研究其返排过 程及参数,形成了循环利用技术关键指标体系。同时开展了压裂返排液高效处理及循环利用技术研究和工程 示范,现场试验结果表明,经氧化工艺处理后的胍胶压裂返排液的pH值7～7.5,悬浮物10mg/L左右,石油类 浓度14～30mg/L,总铁含量0.2～0.9mg/L,硼离子浓度2～10mg/L,符合再次配制压裂液循环利用要求。该技术处理工艺简单、成本低,可有效降低施工现场的清水需求量,进而降低生产成本,提高生产效率,实现了压裂返排液处理回用的目的,有效利用油田外排污水,同时解决了压裂返排液的污染排放问题。     

陆相页岩气压裂返排液循环利用技术概述

针对陆相页岩气压裂返排液的性质特点,提出了“氧化降黏—絮凝沉降—固液分离—多级过滤”四步法处理工艺,处理后的水含油量和铁离子含量约1 mg/L、悬浮物含量约10 mg/L,并且考虑到陕北水资源缺乏,将处理后水循环利用,重新配置页岩气压裂液,其性能符合要求,能够满足现场压裂施工要求。     

油田钻修井废水处理工艺技术研究及应用

在钻井、完井、井下作业等油气田开发生产过程中,会产生钻井泥浆压滤液、压井液、洗井液、压裂 和酸化返排液等含油钻修井废水,这些废水组成复杂难处理,无法直接外排或回注。文章对冀东油田钻修井废水的水质特性及组成进行分析,开发了1套钻修井废水一体化处理技术,介绍了电催化、絮凝沉降、铁碳微电解、多级砂滤等核心工艺,开展了絮凝剂、助凝剂及pH值调节剂的最佳条件试验研究。研究结果表明：最佳药 剂添加浓度分别为絮凝剂50mg/L、助凝剂6mg/L,最佳絮凝效果反应条件pH值为9。同时,现场试验应用 结果表明：该工艺处理后的污水水质能够达到SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》相关 指标要求,实现了钻修井废水的合规化处置。     

压裂返排液处理技术现状及展望

针对页岩气压裂返排液的特点、危害,综述了氧化-絮凝-过滤/吸附联合处理工艺、氧化-絮凝-电解-过滤/吸附联合处理工艺、氧化 絮凝-电解-过滤/吸附-生化联合处理工艺的特点、适用性及处理效果,经过多种工艺处理后,压裂返排液中COD等污染物可以有效去除,出水可以达标。并对压裂返排液处理技术的发展前景进行展望,认为回收重复利用是未来压裂返排液处理的发展趋势。     

改性聚偏氟乙烯中空纤维膜处理压裂返排液研究

针对中空纤维膜应用于水力压裂返排液处理时存在膜污染严重、通量衰减快、影响处理效率等问 题,研究了PVDF（聚偏氟乙烯）固含量、凝固浴温度等因素对PVDF膜性能的影响,通过非溶剂致相分离法制 备PVDF中空纤维膜,并采用表面接枝技术,对PVDF中空纤维膜进行了表面亲水化改性。压裂返排液吸附实 验结果表明,表面接枝降低了PVDF的接触角,提高了膜的亲水性。将亲水性中空纤维膜用于页岩气水力压裂 返排液的过滤处理,应用结果表明其对压裂返排液中的总铁、SS、浊度、细菌去除率达到90％以上,长时间运行 后的通量保持率高,有较好的抗膜污染性。     

电催化氧化复合磁分离处理页岩气压裂返排液室内研究

通过对页岩气开采用滑溜水压裂返排液组成、特性及处理现状分析,结合页岩气开采现场及国家对水资源的资源化利用、环保要求,提出了采用电催化氧化技术及磁分离处理滑溜水压裂返排液研究思路。实验研究了影响电催化氧化技术及磁分离处理的主要影响因素,讨论了电催化氧化作用机理,研究得到处理优化工艺条件。电极板选择铝板电极,极板间距为4cm;催化剂选择二氧化钛,加量为3.0(w)%;处理时间为40min;电催化氧化处理电流为0.06A,电流频率为1 800Hz;磁铁粉加量为0.3%(w),絮凝剂HPAM加量为20mg/L。研究表明,采用上述技术及优化工艺条件处理滑溜水压裂返排液,处理后水质COD值、SS、油含量、色度、pH值等指标均达到GB 8978-1996的一级排放要求。     

斜管沉淀池处理净水厂排泥水工艺优化研究

以净水厂排泥水为研究对象,考察了斜管沉淀池对排泥水的处理效果。结果表明,随着进泥负荷的不断增大,斜管沉淀池出水的上清液浊度和CODMn含量都逐渐升高,阴离子聚丙烯酰胺或聚合氯化铝与聚丙烯酰胺的联合投加都可以改善排泥水的沉降性能,且只要聚丙烯酰胺的投加量大于2 mg/L,就可以形成较大且密实的矾花;投加聚丙烯酰胺药剂后,可应对由于净水工艺进行沉淀池冲洗后排泥水性质的恶化,改善排泥水的沉降性能,降低出水浊度,提高出泥浓度。     

气田压裂返排液微涡流混凝处理效果分析

试验针对气田压裂返排液,采用撬装微涡流混凝装置进行了混凝试验研究。通过试验研究发现, 絮凝剂选用PAC与膨润土复合剂,且当膨润土与PAC复配比例为1：1,投加量为500mg/L,投加位置在管道 混合器时,混凝效果最好;助凝剂PAM的最佳投加量为20mg/L,最佳搅拌时间为1min,投加位置在搅拌罐。 采用“管道混合器＋微涡流混凝器＋搅拌罐”处理工艺,处理后水质SS、油类的去除率分别达到97.3％和58.1％, 黏度可降低52.3％。对混凝处理剂种类、投加量、搅拌时间等参数进行了优选,并对处理剂在设备中的投加位 置进行优化,为实现气井压裂返排液不落地处理提供依据。     

炼油厂剩余污泥絮凝效果的影响因素研究

研究了絮凝剂的投加顺序、温度、pH对絮凝效果的影响.结果表明,当复合投加聚合氯化铝铁(PAFC)/聚丙烯酰胺(PAM)时,应先投加PAFC再投加PAM,此时的絮凝效果较好.PAFC的絮凝性能受pH的影响较大,其最适pH值为7.5～8.5;PAM和复合絮凝刺PAFC/PAM的絮凝性能受pH的影响均较小,二者的适应性均很强,其最适pH值均为8.0～8.5.当污泥温度为30～55℃时,各絮凝剂的絮凝性能随温度的升高而增强,对复合絮凝剂PAFC/PAM来说,应将水温控制在40～55℃之间,此时的絮凝效果比较理想.     

新型除磷混凝剂的研制与应用＊

实验以处理金属表面所产生的磷化废水为研究对象,系统地分析了在新型混凝剂的使用过程中,pH值、温度、石灰投入量、沉降时间、助剂A等因素对脱磷效果的影响。结果表明,含磷量为18 mg/L、COD为300 mg/L、SS为150 mg/L、pH值为5.7～6.5的废水,石灰投入量为300 mg/L、沉降时间为10 min左右、温度为25℃、pH值调节至9.0、加入5 mL助剂A处理后,废水中磷含量为0.25～0.35 mg/L、COD为80 mg/L、SS为60 mg/L,满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级标准。