[发明专利]一种应用于油气田压裂返排液深度处理达标外排的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程领域，涉及一种应用于油气田压裂返排液深度处理达标外排的方法。

背景技术

我国是一个严重缺水的国家，人均水量仅相当于世界人均水量的1/4，淡水资源的不足制约着我们许多地区的社会和经济发展。同时，我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力，水生态环境破坏促进洪涝灾害频发。目前我国主要水系、湖泊及部分地下水都受到了污染，我们的生活饮用淡水也受到了一定程度上的影响。为此，国家和地方政府制定了更加严格的标准控制工业废水和城市废水的排放，但是由于某些行业的特殊性其废水处理难度较大，其处理方案有待进一步提升。

水基压裂作业在新井试油、老区油井挖潜和单井增产中占有不可替代的位置，应用非常普遍。压裂返排液是压裂作业后返排出一种含有固相的液体，该类液体外观一般呈现无色或淡黄色，有一定的刺激性气味，主要成分为瓜尔胶、黄原胶、防腐剂、破胶剂、石油类及其他各种化学添加剂，通常呈现“三高一难”（高COD、高稳定、高粘、难生物降解）的特征。由于压裂返排液产生量非常大，而目前国内的处理方案均没有达到排放的标准，开发一种压裂返排液达标排放的技术，防止压裂返排液的污染对环境和社会经济发展有着至关重要的作用。

发明内容

为了改善上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于油气田压裂返排液深度处理达标外排的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种应用于油气田压裂返排液深度处理达标外排的方法，包括以下步骤：

（1）混凝处理：向压裂返排液中加入混凝剂、助凝剂，并充分搅拌15～50分钟使混凝剂、助凝剂和压裂返排液充分混匀，随后自然沉降45～105分钟；

（2）预处理：通过向混凝处理出水中加入预处理剂，使预处理剂与混凝处理出水充分反应；

（3）一级氧化处理：通过向预处理出水中投加一级氧化处理剂，搅拌反应10～20分钟，随后静置反应30～60分钟；

（4）二级氧化处理：通过向一级氧化处理出水中投加二级氧化处理剂，并通过辅助催化设备，随后静置反应50～120分钟；

（5）三级氧化处理：通过向二级氧化处理出水中投加三级氧化处理剂，搅拌反应8～20分钟，静置反应50～80分钟，随后经过辅助氧化设备进行处理；

（6）吸附处理：对三级氧化处理出水进行监测，若达到排放标准，三级氧化处理出水直接外排，若未达到排放标准，三级氧化处理出水将进入吸附装置进行吸附处理，停留20～40分钟，出水直接外排。

具体地，所述混凝剂为聚合氧化铝和聚丙烯酰胺，所述助凝剂为膨润土；根据废水量进行投加，聚合氧化铝投加量为0.4～2.0g/L，聚丙烯酰胺投加量为0.02～0.1g/L，膨润土的投加量为5～50g/L。

具体地，所述预处理剂为过硫酸铵；根据废水量进行投加，处理剂的投加量为2～6g/L。

具体地，所述一级氧化处理剂为高铁酸钾；根据废水量进行投加，一级氧化处理剂的投加量为0.8～1.4g/L。

具体地，所述二级氧化处理剂为二氧化氯，根据废水量进行投加，二级氧化处理剂的投加量为1～5g/L。

具体地，所述三级氧化处理剂为由硫酸亚铁和过氧化氢组成的芬顿试剂，根据废水量进行投加，先投入硫酸亚铁，随后投入过氧化氢，硫酸亚铁加入的是溶液，其浓度为20%，有效投加量为3～8g/L；过氧化氢浓度为27.5%或35%，投加量25～46g/L。

具体地，所述辅助催化设备为微波催化设备，设备频率为800MHz～2800MHz；所述辅助氧化设备为微波氧化设备，设备频率为815MHz～2750MHz。

具体地，混凝处理时，pH值为8～12。

具体地，二级氧化处理时，pH值为1.2～3.0。

具体地，三级氧化处理时，pH值为2.0～4.0。

具体地，混凝处理、预处理、一级氧化处理、二级氧化处理、三级氧化处理所产生的沉淀物进行集中压缩处理，处理后产生固体进入固废系统固化，液体进入一级氧化处理步骤。

具体地，吸附装置为两座吸附塔，根据废水情况选择串联或并联运行。

具体地，本发明中所应用到的设备为：混凝池、预处理池、一级氧化池、二级氧化池、三级氧化池、辅助催化设备、辅助氧化设备和吸附装置。上述设备依次通过管道相连。

具体地，混凝池中设有搅拌器，且混凝池还连接有混凝药剂罐，并用计量泵进行控制和计量。