[发明专利]一种压裂返排液处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压裂返排液处理方法。

背景技术

压裂是油气井增产和水井增注的主要措施之一。压裂作业结束后，返排出的废液中含有大量的植物胶或高分子聚合物、甲醛、石油类及其他各种添加剂，将压裂液返排液直接外排，将会对周围环境尤其是农作物及地表水系造成极大污染。

常规的压裂返排液处理方法包括絮凝沉淀法、生物化学法、高级氧化技术和微电解组合工艺。絮凝沉淀法为在压裂返排液中加入絮凝剂和助凝剂，使杂质、悬浮微粒沉降，实现固液分离的方法。生物化学法主要通过微生物的代谢作用使污水中呈溶解、胶体状态的有机物转化为稳定的无害物质，使废水得以净化。高级氧化技术是20世纪80年代发展起来的一种处理难降解有机污染物的新技术，它通过不同途径产生活性极强的羟基自由基(.OH)，.OH几乎能无选择地将废水中难降解的有机污染物氧化降解成无毒或低毒的小分子物质，甚至直接矿化成二氧化碳和水，从而达到无害化处理。微电解法是利用金属腐蚀原理，在废水中形成Fe/C原电池进行氧化还原反应来降解污染物。这些方法单独使用并不能达到最优的处理效果，因此国内出现了许多相关工艺的组合方法。但是这些方法或工艺普遍存在药剂用量大、处理成本高、设备投资大、工艺复杂及操作不便等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种压裂返排液处理方法，该处理方法流程简单，运行费用低，净化效果好。

本发明所采用的技术方案是，一种压裂返排液处理方法，该处理方法包括步骤：1)预处理：在返排液中加入一定量的絮凝剂和破乳剂进行絮凝除油，过滤；2)氧化处理：在上述预处理出水中加入一定量的氧化剂进行氧化处理；3)絮凝：在上述氧化处理出水中加入一定量的絮凝剂和助凝剂进行絮凝，过滤；4)催化氧化处理：在上述絮凝出水中加入稀有贵金属铱作为催化剂，再加入一定量的氧化剂进行氧化处理，过滤。

较佳地，在步骤4)催化氧化处理中，所述稀有贵金属铱与上述絮凝出水的体积比为1：1.5-2。

较佳地，在步骤4)催化氧化处理中，所述氧化剂为臭氧或双氧水，所述氧化剂与上述絮凝出水的质量比为1：100-150。

较佳地，在步骤2)氧化处理中，所述氧化剂采用高锰酸钾、Fenton试剂或亚氯酸钠。

较佳地，在步骤2)氧化处理中，所述氧化剂与预处理出水的质量比为1：100-150。

较佳地，该处理方法包括步骤：1)预处理：在返排液中加入一定量的絮凝剂和破乳剂进行絮凝除油，过滤；2)一级氧化处理：在上述预处理出水中加入一定量的氧化剂进行氧化处理；3)初级絮凝：在上述一级氧化处理出水中加入一定量的絮凝剂和助凝剂进行絮凝；4)二级氧化处理：在上述初级絮凝出水中加入一定量的氧化剂进行二次氧化处理；5)二级絮凝：在上述二级氧化处理出水中加入一定量的絮凝剂和助凝剂进行二次絮凝；6)一级催化氧化处理：在上述二级絮凝出水中加入稀有贵金属铱作为催化剂，再加入一定量的氧化剂进行氧化处理，通过20-50微米的滤芯过滤；7)二级催化氧化处理：在上述一级催化氧化处理出水中加入稀有贵金属铱作为催化剂，再加入一定量的氧化剂进行氧化处理，通过5-10微米的滤芯过滤。

本发明的有益效果是：

1、本发明压裂返排液处理方法中，增加了催化氧化处理，通过稀有贵金属铱作为催化剂，能够将氧化剂的氧化效果增强数倍。催化剂作为返排液处理中的重要因素，在处理过程中达到增强降解有机物的同时，自身还不消耗，这样有益于处理过程中降低成本。在返排液处理的中后期，液体中还存在分子链很小的有机物分子，单独氧化剂不能将有机物小分子再降解，增加催化氧化处理，能将氧化剂的氧化效果增强数倍，能将有机物小分子再次降解，达到深度去除COD的目的。

2、本发明压裂返排液处理方法中，进行了二级氧化处理和二级絮凝，返排液中一般含有大量的高分子有机物，这些有机物的分子链在没有遭到破坏时处于溶于水的状态，进行一级氧化处理和一级絮凝，可将部分有机物分子链破坏从而从水中析出，进而絮凝沉降。进行二级氧化处理和二级絮凝可将水中高分子有机物再次氧化，从而将更多的高分子从水中析出，进而絮凝沉降，为后续催化氧化处理做好前期准备。

3、本发明压裂返排液处理方法中，氧化处理的氧化剂采用高锰酸钾、Fenton试剂或亚氯酸钠，这种氧化剂能够无选择地直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳、水和无害物，不会产生二次污染，由于它是一种物理-化学处理过程，很容易加以控制，以满足处理需要甚至可以降解10^-9级的污染物，反应速快，能在很短时间内达到处理的要求。

具体实施方式