[发明专利]一种页岩气压裂返排液的处理方法

权利要求书

1.一种页岩气压裂返排液的处理方法，其特征在于，包括：

(1)检测页岩气压裂返排液的pH值，在其pH值为5-10的情况下，向页岩气压裂返排液中投加无机混凝剂，以100-300转/分的转速搅拌1-3分钟后，投加第一有机混凝剂及第二有机混凝剂，继续以100-300转/分的转速搅拌1-3分钟后，再以30-100转/分转速，搅拌10-30分钟后停止，静置沉淀，过滤后得到混凝上清液和混凝沉淀物，其中，所述无机混凝剂的添加量为每升页岩气压裂返排液中添加300-3000毫克；所述第一有机混凝剂包括：阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺中的一种或几种，所述第一有机混凝剂的添加量为每升页岩气压裂返排液中添加3-30毫克；所述第二有机混凝剂为分子量为1000万-2000万的聚丙烯酰胺，所述第二有机混凝剂的添加量为每升页岩气压裂返排液中添加2-20毫克；

(2)将所述混凝上清液的pH值调节为7-9后，将其通入梯度臭氧催化氧化装置中进行梯度臭氧催化氧化处理；所述梯度臭氧催化氧化装置包括至少两个氧化塔，各氧化塔串联连接，各氧化塔中装填有负载型臭氧氧化催化剂，各氧化塔的底部设置有曝气装置；所述混凝上清液在各氧化塔中由上至下流动；在负载型臭氧氧化催化剂的作用下，与臭氧逆流接触反应；

(3)将臭氧催化氧化处理后的氧化废液采用曝气生物滤池处理技术进行处理，得到生物处理液；

(4)对生物处理液进行吸附过滤处理及UV灭菌处理后进行排放；

(5)对所述混凝沉淀物进行固液分离处理，得到滤液及泥饼，所述滤液返回步骤(1)中循环处理，所述泥饼添加固化/稳定化药剂进行固化/稳定化处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝、硫酸铝中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载型臭氧氧化催化剂由以下方法制得：

将臭氧氧化催化剂载体进行预处理，所述预处理包括：将臭氧氧化催化剂载体水洗后，用酸溶液浸泡，然后洗涤至中性、干燥；

将预处理后的臭氧氧化催化剂载体进行至少一次浸渍处理，然后焙烧，所述浸渍处理包括：预处理后的的臭氧氧化催化剂载体浸渍于浸渍溶液中，20-100℃浸渍6-48h，然后干燥处理；其中，浸渍溶液为锰、镍、铁、铈、钴和铜中至少3种金属元素的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或氯化物的混合溶液，并且各种金属元素在浸渍溶液中的浓度为0.01-1.00mol/L。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述臭氧氧化催化剂载体为颗粒状多孔陶瓷、颗粒状活性氧化铝、颗粒状分子筛、煤基柱状活性炭、颗粒状果壳活性炭、颗粒状多硅斜发沸石中的一种；所述酸溶液为硝酸溶液。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附过滤处理中吸附过滤填料为柱状或颗粒状活性炭，其中，所述活性炭比表面积为1000-1800m²/g。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UV灭菌处理具体为：采用功率为4W，辐射照度12μW/cm²的石英紫外线低压汞消毒灯辐射60s。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化/稳定化药剂为石灰、水泥、粉煤灰及辅助添加剂组成的复配药剂，其中，石灰、水泥、粉煤灰及辅助添加剂的质量比为1.00：(0.60-1.50)：(1.00-6.00)：(0.05-0.50)，泥饼与复配药剂的质量比为1.00:(0.20-0.60)。

8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，各氧化塔壁上分别设置有至少一个氧化剂加药口，该方法还包括：在步骤(2)中，通过氧化剂加药口向氧化塔内投加氧化剂。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠、二氧化氯、氯气、过硫酸盐中的一种或几种，添加量为30-300mg/L。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：步骤(5)中添加脱水剂，其中，所述脱水剂为阳离子聚丙烯酰胺。