[发明专利]一种利用含铁工业废渣处理油田压裂返排废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用含铁工业废渣处理油田压裂返排废水的方法，其包括以下步骤：(1)将含铁的工业废渣碾碎研磨至小块，然后洗涤烘干备用；(2)以石墨作阴极，以不锈钢作阳极，以经过预处理的工业废渣做第三极，将石墨、不锈钢和经过预处理的工业废渣都放置于电解槽中；(3)向电解槽中加入压裂返排废水，并接入恒定的电压，对压裂返排废水进行降解。本发明的有益之处在于：(1)以含铁的工业废渣作为第三电极，拓宽了三维电极材料单体的选择范围，不仅实现了废弃物回收再利用，而且为处理油田压裂返排废水开拓了新思路；(2)相比于传统的三维电化学氧化处理技术处理油田压裂返排废水的效果更好；(3)操作方便；(4)成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种处理油田压裂返排废水的方法，具体涉及一种利用含铁工业废渣处理油田压裂返排废水的方法，属于环境废水处理技术领域。

背景技术

在20世纪40年代开发的水力压裂技术，旨在革新渗油特性，从而使油井大量增产，该技术已经大量应用于实际开采中，并获得了油井增产的理想效果。压裂返排液中含有大量的、具有刺激性的、难以从废水中去除的胍胶、甲醛、石油和其他各种添加剂，如果压裂返排液不经过处理就返排回到地面，对井周围环境尤其是对地表水和地下水资源会造成严重污染，另外，压裂返排液与添加剂、酸液相互作用可能会产生有毒气体，甚至还会有强烈的蒸汽，人体不小心接触的话会造成严重的腐蚀性烧伤。由于经济发展的需要，油气的开采量只会不断地增大，一些新的添加剂也将会被运用，这样会导致压裂返排液的成份变得愈加复杂，压裂返排液的处理难度也会增大。

压裂返排液中不仅含有大量化学添加剂，其在返排过程中还将地层中的有机化合物、无机化合物、细菌、重金属以及放射性元素一起携带出来。压裂返排液主要由洗井废水和残余压裂液组成。为了满足现场施工的要求，在压裂液体系中会加入数十种添加剂。根据现有文献的报道，可归纳出压裂返排液具有以下一些特点：

1、污水组成复杂，污染物种类多、含量高，压裂反排液中除瓜尔胶外还需要添加几十种不同类型的化学添加剂；

2、黏度大、乳化水平高，色度高，正是因为压裂用复合压裂液的乳化程度高，导致产生的压裂废水不仅具有刺激性气味，而且还具有较深的颜色，粘度高，静置沉降出水难度大；

3、压裂液处理难度大，压裂液含有多种添加剂，这些添加剂难以水解和被微生物所利用，所以很难去除。

目前，国内外对油田压裂返排液处理的要求主要是：达标排放和回注利用。

目前，油田压裂返排液的传统处理方法有：物理法、化学法、生物法等。

1、物理法

物理法主要包括：气浮、重力分离、过滤和离心分离等，主要去除固体悬浮颗粒和油脂。

压裂返排液中含有部分未被氧化的有机物和无机物，可以通过加入多孔粉末或颗粒等吸附剂去除该类物质并脱色除臭。

物理法工艺简单、投资小，但是对可溶性有害物质去除效果差。

2、化学法

化学法主要包括：絮凝沉降法、氧化还原法等。

化学法的优点是：对于无毒性的、容易降解的污染物，处理效果比较明显。

化学法的缺点是：对于有毒性的、难降解的污染物，处理效果不明显，而且在使用过程中，这些有毒的污染物在氧化、羟基化或是其他化学反应作用下，还会形成一些副产物，对生态和人体的健康造成了威胁。

3、生物法

生物法是利用微生物新陈代谢将废水中呈溶解态或胶体态的有机物转化为稳定无害的物质。

生物法的优点是：有机污染物降解彻底，微生物来源广，环境适应性强等。