油田压裂返排废液处理技术方案
1、油田压裂返排废液处理现状介绍
压裂工艺是油气田开发中的一个重要部分，压裂的目的主要是改善油气层渗透能力和解堵等，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。因此应用比较普遍，但压裂作业过程中产生的返排废液是油田一个不容忽视的污染源。目前，因无有效的处理方法，几乎各油田都采取在油田边远地区挖池堆土进行集中存放。随着国家环保执法力度的加大，油井压裂作业返排废液的处理，日益受到各油田的重视。
2、压裂返排液的特性
油井压裂作业返排废液的特性及污染程度是与压裂液体系及施工作业工艺有着密切关系，因此，不同的油气田，不同的井深，在压裂作业过程中产生的返排废液的性质也是不同的。
油井压裂作业返排废液是一种复杂的多相分散体系，既有从地层深处带出的粘土颗粒和岩屑，也含有原油及压裂液中的有机和无机添加剂等污染物质，组成极为复杂。有机添加剂多为苯系衍生物和多环芳烃化合物，用用生化降解法和普通化学法难以降解。主要添加剂阴离子聚丙烯酰胺，主链为碳碳链，侧链为酰胺基或水解后的羧基，按照有机化学理论，主链为碳碳链的化合物稳定性高，不易降解必须进行强氧化降解。特别是注聚压裂解堵的注入井的返排液为灰黑色溶液，具有刺激性臭味，这是硫酸盐还原菌代谢的产物。给处理工作带来很多困难。
从上述可知，压裂返排液水质的不稳定性、构成极为复杂和每口作业井返排液量的波动范围较大,给处理工艺和设置构件的布置带来较大的困难。
3、 出水水质
对水基压裂返排液处理，可以达到污水综合排放（GB8978-1996）的二级标准。即：CODcr≤120mg/l 石油类≤10mg/l SS≤150mg/l PH:6-9等。
4、 工艺流程
调质缓冲池 →混合反应器 →初沉池→电絮凝装置→二沉池→ 过滤器
首先对返排液在调质缓冲池内进行简单的均质处理，进入混合反应器加入几种具有特殊效能的水处理化学药剂进行化学处理，达到降粘、破乳、去除COD、BOD和降低油及悬浮物含量的目的，出水在初沉罐进行经初级沉降。此工艺使COD、SS和油去除率在90%左右。
然后再进行电化学处理，即电絮凝处理技术，电絮凝具有强氧化——自产氧化剂；强还原——自产还原剂；絮凝——自产絮凝剂；气浮——自产气浮超细气泡。电化学氧化还原法集电氧化还原、电气浮和电絮凝功能于一体，难生物降解的大有机高分子在电场的作用下改变了颗粒表面电荷、电位，使其分子键断链、破碎，使其一部分与电极释放的新生亚铁离子形成羟基络合物进行絮凝沉淀。另一部分被产生的大量微小氢、氧汽泡吸附、分离上浮。有效地去除了压裂返排液废水中的COD、BOD、SS、等多种污染物，去除率可达80%以上。
经电絮凝处理后的返排液最后进行过滤处理，选用的滤料是特殊的活性炭，是用含炭为主的物质作为原料，经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂。活性炭的吸附不仅受其孔隙结构的影响，也受其表面化学性质的影响。此活性炭的比表面积很大，其表面又布满了平均直径为20～30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团，可以对各种性质的有机物质进行化学吸附、以及静电引力作用，因此，活性炭还能去除难以生物降解和化学氧化的物质。活性炭本身是非极性的，低温活化的炭可以生成表面酸性氧化物，高温生成碱性氧化物。活性炭不仅可以去除水中非极性吸附质，还可以吸附极性溶质。此活性炭一般能够去除63%-86%的胶体物质；47-60%的有机物质，对油的去除率达成共识80%以上。并有较好的脱色功能。
说明：整套处理装置可以做成车载式，便于对不同油井进行压裂作业时对压裂返排液的处理同时进行。
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