[发明专利]一种页岩气压裂返排水处理方法

说明书

本发明公开了一种页岩气压裂返排水的处理方法，该方法包括如下步骤，步骤一：将页岩气压裂返排水进行的pH值调节；步骤二：调节pH值后的压裂返排水加入混凝剂，搅拌后静置沉淀，进行固液分离；步骤三：将步骤二固液分离得到的清液加热，调节pH值，加入化学沉淀剂，搅拌反应后进行固液分离；步骤四：将步骤三固液分离得到清液的pH值调整，加入氧化剂反应；步骤五：将步骤四处理后所得物料进行低温多效蒸发处理，得到冷凝水和浓缩液；母液循环再处理。本发明对页岩气压裂返排水依次进行混凝沉淀、化学沉淀、氧化和四效蒸发处理，处理后压裂返排水中常规指标能达到污水综合排放标准的一级标准。

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种页岩气压裂返排水处理方法。

背景技术

页岩气压裂返排水为压裂液注入地层后，在测试放喷阶段和采气阶段产生的废水，产水周期长、水量大，返排水含有多种地层矿物离子、残余添加剂、悬浮物，且具有毒性大、可生化性差和难处理的特点。

当前，压裂返排水通过处理后会用于配制压裂液，但随着气田开发接近尾声，压裂的井变少，投入生产的井增多，这些返排水将会用不完，其出路问题是页岩气行业发展和水污染治理所面临的重要瓶颈问题。如何对其进行无害化处理，降低污染物在环境中的排放，是一道环保技术难题。随着国家高度重视生态文明建设和环境保护工作，达标排放是目前企业实现社会效益和环境效益的最终选择。压裂返排水属于典型的高盐、中高有机浓度废水。开展页岩气压裂返排水关键技术研究开发与应用，从单元技术、技术集成到应用示范形成多层级贯通式研究，实现全过程技术集成优化，建立页岩气压裂返排水达标排放全过程解决方案，具有现实的环保效益、社会效益与经济效益。

发明内容

本发明的目的就是提供能有效去除页岩气压裂返排水中的污染物的页岩气压裂返排水处理方法。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种页岩气压裂返排水处理方法，包括以下步骤：

步骤一：将废水池内的压裂返排水通过管道引入混凝沉淀池，调节废水池内的压裂返排水的pH至6～8，得到物料W1；

步骤二：向所述步骤一得到W1中加入一定量的混凝剂，搅拌一定时间后静置，然后进行固液分离，得到去除部分化学需氧量和悬浮物的废水W2；将废水W2经管道泵入化学沉淀池；

步骤三：将化学沉淀池内的废水W2的pH调节至8～10，并将温度加热至70～90℃，加入复合化学沉淀剂，搅拌反应20～40min后，利用板框式压滤机进行固液分离，得到去除Ba2+和Ca2+、Mg2+的废水W3；将废水W3经管道泵入氧化池；

步骤四：将氧化池内的废水W3的pH值调节至7～9，加入氧化剂，反应10～30min，得到去除部分化学需氧量和氨氮的废水W4；将废水W4调节至中性，并将温度加热到80℃，通过管道引入蒸发器内；步骤五：在四效蒸发器内对废水W4进行低温多效蒸发出来，得到冷凝水和浓缩液。

其中，所述步骤二中加入的混凝剂的量为0.8～1.2kg/m3；所述混凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁或聚合氯化铝。

其中，所述步骤三中的复合化学沉淀剂为硫酸钠、碳酸钠或碳酸钾。

其中，所述步骤三中符合复合化学沉淀剂为硫酸钠和碳酸钠，其用量为n(Ba2+)：n(SO42-)＝1：1～1：1.5，n(Ca2++Mg2+)：n(CO32-)＝1：1～1：1.5。

其中，所述步骤四中所述氧化剂的用量为2.1～3kg/m3，所述氧化剂为次氯酸钠。