[发明专利]一种三气合采返排液的处理方法及处理系统

说明书

本发明提供了一种三气合采返排液的处理方法。与现有技术相比，本发明利用高级氧化法、零价铁还原法以及微生物法协同处理“三气合采”返排液，利用系统中的土壤截留过滤“三气合采”返排液中的颗粒物，利用植物吸收“三气合采”返排液中的有机物，利用微生物分解“三气合采”返排液中的有机污染物，利用吸附剂去除“三气合采”返排液中的氟、砷、铁、锰等离子，操作简单可靠，运行费用低，占地面积小，适合“三气合采”井场原位处理单口气井的产出水。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，尤其涉及一种三气合采返排液的处理方法及处理系统。

背景技术

由于地质构造的特殊性，我国多数非常规天然气田(如鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地南部气田)中均含有煤层、砂岩层及页岩层。采用“三气”共采技术，可以根据不同地区“三气”共生的特点，选择合适的技术综合开发天然气资源，不仅可以实现综合开发，设施共用，同时还可大大降低开采成本，提高资源的开采效率。

水力压裂是非常规天然气的核心技术，在“三气合采”过程中，利用地面高压泵，通过井筒向目标富气地层注入含有细沙、多组分化学添加剂的压裂液，进行压裂，以达到释放地层中天然气的目的。但水力压裂过程会产生大量的返排液。

压裂作业后的返排液中含有地层和煤层中的固体颗粒，残余的稠化剂、交联剂、pH值调节剂、杀菌剂等多种添加剂，成分复杂，黏度大，有机物含量高，可生化性差，如不加以有效处理直接排放会对环境，尤其是对水环境产生严重危害。由于返排液成分复杂，尚无成熟的处理技术与工艺。

目前，返排液主要的处理有混凝沉淀法、高级氧化法、生化法等，常常难以实现达标排放。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种操作简便易行、运行可靠、处理效果好、有机污染物去除彻底的三气合采返排液的处理方法及处理系统。

本发明提供了一种三气合采返排液的处理方法，包括：

S1)将三气合采返排液进行沉淀处理，得到沉淀后的返排液；

S2)将所述沉淀后的返排液进行微电解处理，得到微电解处理后的返排液；

S3)将所述微电解处理后的返排液与过氧化氢溶液进行氧化反应，得到氧化处理后的返排液；

S4)调节所述氧化处理后的返排液的pH值为中性或弱碱性进行混凝沉淀，得到混凝沉淀后的返排液；

S5)将所述混凝沉淀后的返排液经零价铁还原处理后，得到零价铁还原处理后的返排液；

S6)将所述零价铁还原处理后的返排液经微生物处理后，得到微生物处理后的返排液；

S7)将所述微生物处理后的返排液经湿地微生物处理后，得到出水。

优选的，所述步骤S2)微电解处理时返排液的pH值为3～3.5；所述微电解处理的时间为90～120min。

优选的，所述步骤S2)中微电解处理的同时进行曝气；曝气的气水比为(3～3.5)：1。

优选的，所述步骤S3)中过氧化氢溶液的质量浓度为25％～30％；所述过氧化氢溶液的质量为微电解处理后的返排液质量的0.1％～0.2％；所述氧化反应的时间为90～120min。

优选的，所述步骤S4)中调节所述氧化处理后的返排液的pH值为7～8；所述混凝沉淀的时间为120～150min。

优选的，所述步骤S5)中零价铁还原处理时零价铁与活性炭的质量比为(1.5～2.5):1；所述零价铁还原处理的时间为100～200min。

优选的，所述步骤S5)中零价铁还原处理时零价铁与活性炭的质量比为2:1。