[发明专利]用于压裂返排液处理的催化氧化组合物、方法及组合物的用途

说明书

本发明提供了用于压裂返排液处理的催化氧化组合物、方法及组合物的用途。该催化氧化组合物包括次氯酸钠，以及铜/镍复合催化剂，该催化剂包括氧化铜、氧化镍和分子筛，其中，氧化铜和氧化镍负载在分子筛上，并且氧化铜与氧化镍的摩尔比为8:100～15:100以及氧化镍与分子筛的摩尔比为1:100～3:100。应用本发明的技术方案，该催化剂与氧化剂生成活性自由基，极大提高了氧化药剂对返排液的处理效果，降低了氧化剂的使用量，产生的污泥也相应减少。

技术领域

本发明涉及环境工程中废液处理技术领域，具体而言，涉及一种油田压裂返排废液的处理治理，特别涉及用于压裂返排液处理的催化氧化组合物、方法及组合物的用途。

背景技术

压裂施工作业是油田增产的必要措施，尤其在低渗油田中压裂已经成为油田开采必不可少的措施。目前，对压裂返排液的处理有三个方向：焚烧、废液池存储、处理外排或回用。随着环保力度的加大，焚烧和存储两种方式不再是可持续的处理方式。目前对于压裂返排液必须进行有效处理，以便回用或外排。然而，压裂返排液(以后简称返排液)中含有瓜尔胶高分子聚合物和多种有机添加剂(如破乳剂、防膨剂和杀菌剂等)，返排过程中还可能携带地层中其他物质。返排液具有组分复杂，粘度较高，悬浮物测量值高等特点。

目前国内外对压裂返排液的处理进行了多种方法和工艺研究，现有技术中对于压裂废液处理的问题可以分为如下几点：1.设备投资大，工艺复杂，同时在操作方面显得不方便。如采用的多次氧化+混凝技术，不仅工艺多，而且加药涉及氧化剂等药剂，而压裂液的回用处理同样涉及破胶过程，同时还需要加入掩蔽剂和涉及调pH等工艺，操作较为复杂；2.产生的絮体容易造成二次污染，混凝法处理压裂废水需要加入大量的氧化剂进行降黏，尤其是采用芬顿反应时，产生的污泥量较大，若对于污泥的处理不当容易引起二次污染；3.处理成本过高，由于需要加入氧化药剂，其处理的成本通常为生活污水处理成本的十几倍到几十倍，为每立方几十元到几百元不等；4.处理时间过长，微生物法在油田的应用逐渐广泛，但生化处理通常需要30天左右才能起到效果，难以满足油田现场需求，同时压裂废液会随作业区块不同也有所变化，微生物的普适性较差。

经检索，现有的专利仅CN105903469A针对返排液的催化剂处理有过报道，该专利以铜和铬为活性组分，浸渍负载在活性炭上。但该法中使用的铬在制备过程中刺激性较大，同时存在活性炭在高温焙烧时容易碳化等问题。

由此可见，现有技术中存在处理返排液药剂成本高、操作流程复杂等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于压裂返排液处理的催化氧化组合物、方法及组合物的用途，以解决现有技术中处理返排液药剂成本高、操作流程复杂等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于压裂返排液处理的催化氧化组合物，包括：次氯酸钠，以及铜/镍复合催化剂，催化剂包括氧化铜、氧化镍和分子筛，其中，氧化铜和氧化镍负载在分子筛上，并且氧化铜与氧化镍的摩尔比为8:100～15:100以及氧化镍与分子筛的摩尔比为1:100～3:100。

进一步地，上述次氯酸钠以次氯酸钠水溶液的形式添加。

进一步地，上述分子筛选自ZMS-5分子筛、TS-1分子筛、TS-2分子筛中的任意一种或多种。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压裂返排液的处理方法，该处理方法包括：步骤S1：将压裂返排液与上述任一种催化氧化组合物混合，对压裂返排液进行催化氧化，得到氧化后返排液；步骤S2：对氧化后返排液进行絮凝沉降处理，得到上清液和沉淀物，测定上清液的粘度和悬浮物含量。

进一步地，上述步骤S1中，次氯酸钠相对于压裂返排液的用量为500mg/L～2000mg/L，铜/镍复合催化剂与压裂返排液的质量比为1:100～2:100。