页岩井酸化压裂返排废水治理

摘要

页岩井酸化压裂返排废水，是天然气工业勘探过程中产生的废水，具有高盐度、高有机物，高矿物油的特点，钻井废水由于成分复杂多变，属于难以处理的工业废水。被列入《国家危险废物名录》2016版中编号Hw08.在钻井施工中加入大量钻井液，致使与钻井废液混合,造成水质非常复杂，废水具有点多、面广、间隙性排放等特点，成为石油开采行业的主要污染源。本工艺的特点为：在废水溶液中加除油剂,去除油污。再于溶液中的有机物加入含锰与氮的强氧化剂反应，回收氧化锰溶液中含高盐度经过特殊的RO膜处理回收80％的纯水，余下氯化钠为加晶种结晶得工业用盐母夜循环利用。

说明书

一.技术领域

天然气工业勘探过程中产生的生产废水，具有高盐度、高有机物、高矿物油的特点，由于成分复杂多变，属于极难处理的工业废水，列入《国家危险废物名录》2016版中编号Hw08

页岩井开发的气田周边遍布农田、水库、渠道、河流，属于环境的敏感区，钻井需严格处理，防止对环境造成严重污染。

本发明对页岩井酸化压裂返排废水治理属于环境技术领域研究的学科是环境科学技术、环境工程学及有毒污染防治工程。

二、背景技术

1、钻井施工的特殊性需要使用添加堵水剂(丙烯酰胺、过硫酸钾、氢氧化钠、硼砂)；泥浆剂(膨润土、甲荃纤维素、硫化钠)；石油破乳剂(水溶型磺酸钠、蓖麻油、石脑油等)；钻井用消色剂，钻孔用乳液，泥浆防水剂处理剂等物质。

2、目前在油(气)田各种作业点(钻井台)普遍采用处理罐+处理池方法，将钻进废水用重力沉降方法实现初步固/液分离，再由隔油池把浮油去除，然后用化学混凝方法把部分污染物去除。

另外，国内某些研究院(所)也采用了若干技术工艺组合方式来解决，诸如混凝法+斜管沉降+氧化法+R0膜滤等常用技术组合工艺，均存在工艺复杂，投资较大，运行效益不稳定等。

3、生物酶氧化法

在降解钻井废水中的高COD，加入特定具有催化作用的生物蛋白(生物酶)，会取得很好的氧化(降解)效果，相对于生物菌(厌/好氧)氧化法，其效果可以得到数十倍的提高，但是该技术只适用于现场已有废水处理设施的改造前提下开展。

三、发明内容

本发明提供了一种含三高浓度(高盐、高有机物、高矿化油)的页岩井酸化压裂返排废水的最优化处理工艺，从根本上解决了从前工艺存在成本过高，实际操作繁琐，易产生二次污染，水再利用的实际问题。

本发明采用的技术方案是：

首先从溶液中用除油剂将油水分离，用高锰酸钾/水合肼强氧化剂分解有机杂质，用高校的PSAF/c絮凝剂沉降，用海/淡膜RO回收氯化钠溶液结晶及纯水回用。

四、具体工艺步骤如下：

本发明提供了一种针对页岩井酸化压裂返排废水的高盐、高有机物、高矿化油的分阶段处理新工艺，其特征为：

1、在强力搅动废水溶液中，快速将高效除油剂投放，水相/油相分离，去除油污等杂物。

2、在溶液中的有机杂物，则加入高锰酸钾在酸性条件下分解，再用水合肼溶液将COD降至300PPM左右，回调溶液PH至中性，用PSAF/c絮凝，将沉降物分离，回收二氧化锰以免产生二次环境污染。

3、在溶液中存在的高浓度氯化钠(NaCI)可用返渗透设备得高浓度氯化钠溶液，加晶种后得结晶氯化钠回收，母液套用纯水回用。