[发明专利]一种酸化压裂返排废液的处理方法和装置

说明书

本发明提供了一种酸化压裂返排废液的处理方法和装置。该处理方法包括：将酸化压裂返排废液进行电化学氧化；将经过电化学氧化处理的出水进行调节处理，使硬度垢析出，悬浮物凝聚；将经过调节处理的出水进行压滤处理和微滤膜过滤，实现对酸化压裂返排废液的处理。本发明还提供了一种酸化压裂返排废液的处理装置。酸化压裂返排废液经过本发明的处理方法和装置处理后的出水的主要水质指标满足回注与外排要求。

技术领域

本发明涉及一中废液的处理方法和装置，尤其涉及一种酸化压裂返排废液的处理方法和装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

酸化压裂返排废液是气田开采过程中，进行压裂作业时的主要污染物。目前，酸化压裂液种类繁多，但以水基压裂液及酸基压裂液为主。为提高压裂效率，酸化压裂液中会加入多种添加剂，因此造成了酸化压裂返排废液典型五高的特点，即COD高、稳定性高、粘度高、硬度高、生物毒性高。且酸化-压裂废液中石油类、悬浮物、氨氮含量亦严重超标，pH值显示多为强酸性。种类如此繁多的污染物如果缺乏有效的处理方式，将会对环境产生极大危害。

目前常用的酸化压裂返排废液处理技术有：1)物理法，该方法包括吸附法和固化法。吸附法是将吸附剂与压裂废液混合，利用吸附剂多孔表面将污染物吸附去除的方法。2)固化法是将化学添加剂(多为固化剂)与压裂废液混合并发生剧烈水化反应，形成固相-固化剂-水的絮凝体，最终通过自凝胶及包结络合作用生成常态体系。3)化学法，该法包括中和法、化学混凝法、氧化法等。即采取调节pH值、添加混凝剂及添加强氧化性物质的方法去除酸化-压裂返排液中的有机物等污染物。4)生物法，生物法即利用微生物对水中污染物进行降解的方法，分为好氧生物法和厌氧生物法，常用生物方法有活性污泥法和生物膜法等。

以上方法工艺复杂，设备投资大，处理成本过高，且易引起二次污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种针对酸化压裂返排废液的处理方法，该处理方法可显著降低酸化压裂返排废液中的COD、氨氮含量、油含量、硬度、悬浮物含量，并改善废液的可生化性能，可以直接掺加到回注水中进行回注，也可混入到其它污水中进行生化外排处理。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种酸化压裂返排废液的处理方法，该处理方法包括以下步骤：

步骤一：将酸化压裂返排废液进行电化学氧化，电化学氧化处理1h-7h；

步骤二：将经过电化学氧化处理的出水进行调节处理，使硬度垢析出，悬浮物凝聚；

步骤三：将经过调节处理的出水进行压滤处理和微滤膜过滤，实现对酸化压裂返排废液的处理。

酸化压裂返排废液经过本发明的处理方法处理后的出水的pH值为6-8，COD小于1000mg/L，氨氮含量小于5mg/L，油含量小于3mg/L，悬浮物小于3mg/L，生化需氧量与化学需氧量的比值大于0.30。

本发明的处理方法包括将酸化压裂返排废液进行电化学氧化的步骤。本发明的处理方法中采用的电化学氧化处理的作用直接，成本低，操作方便。

在步骤一中，对酸化压裂返排废液进行电化学氧化处理，目的在于消解污水中的氨氮、难降解污染物，改善污水的可生化性能。

在本发明的一具体实施方式中，电化学氧化的电压为2V-10V的直流电源。

优选地，电化学氧化的电流密度为300A/m²-1500A/m²。

本发明的处理方法包括将经过电化学氧化处理的出水进行调节处理的步骤。

在步骤二中，对经过电化学氧化处理的出水进行调节处理，目的是进行硬度垢的析出及悬浮物的凝聚。

在本发明的处理方法中，调节处理包括软化处理步骤和絮凝处理步骤。