压裂液处理方案

日处理500m3油井压裂返排液系统处理设计方案成都净水源环保科技有限公司是一家以环保节能、净水、污水处理设备开发研究、生产、销售、售后服务为一体的实业公司。并同国内外许多公司，如陶氏、海德能、膜天、富莱克等公司有良好、长期的合作关系。公司向来以精湛的技术和优良的品质及一流的售后服务赢得广大用户的信赖和好评，从而树立良好的企业形象，成为业界中一颗灿烂的明珠。

公司位于西南政治经济交流中心——成都，下设装配分厂和新技术研发中心。研发中心独立开发、设计试验各类水处理和污水设备，以净水、污水设备为核心，开发有净水系列微电脑离子交换器和膜过滤设备、RO纯水设备及EDI高纯水设备；污水系列有一体化污水设备、MBR生物膜反应设备、曝气过滤池系统、高难度污水设备、垃圾液处理回收系统、消毒设备等污水处理成套设备和行业内的污水治理营运。

公司愿与广大环保界的朋友和需求者一起真诚合作，共同努力，为我国环保事业发展做出贡献。公司真诚地为用户提供最优质的产品，最合理的价格，最满意的服务。我公司拥有一支事业心强、技术全面、经验丰富的科研队伍和施工队伍，近年来，在社会净水和污水处理行业得到很高的评价,还同国内知名科研院有着密切合作，积极关注和追踪世界先进技术，积累和发展自身的技术储备，使企业始终处于同行业的技术前沿，达到所治理的工程“设计先进，运行稳定、可靠，综合费用

低，达到设计标准”的最佳效果。让每一个用户满意、放心是我们公司最大的心愿！

公司经历了从起初单一过滤、软化、纯水、高纯水、生活净化水等净水设备的供应；经过团队长期的不懈努力和拼搏如今公司迈入了电镀废水、医院废水、学校污水、制药废水、食品废水、市政污水、煤矿污水、生活废水等污水处理的设计、设备供应、安装调试一体的工程项目总承包的行列。并对自来水站、地下水处理、回用水等给水工程和对工业循环水处理设备的设计安装调试都有重大突破；对高难度污水处理(垃圾渗透液等)和污水工艺升华改造的管理都有相关的经验

一．压裂液概述

压裂液是油气井增产的主要措施之一，为各油田普遍采用。常规压裂施工所采用的压裂液体系，以水基压裂液为主压裂施工后所产生的压裂废液主要来源于两个方面：一是施工前后采用活性水洗井作业产生的大量洗井废水；另一个方面就是压裂施工完成后从井筒返排出来的压裂破胶液，以及施工剩余的压裂原胶液（基液）。压裂废液组成复杂，与压裂液种类、地层性质等有关。总的来说，压裂废液具有以下特点：

1间歇排放，每口井排放量不定；

2 由于含有大量高分子有机物，COD浓度高，一般从数千到上万mg/L不等

3 废液中石油类含量在10～1000mg/L之间。另外，根据现场施工状况，压裂废液可能还具有粘度大、浊度高、含盐量高等特点

如果反排至地面不经过处理而外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系统造成严重的污染。常用的化学、物理化学方法处理该废水，COD去除率不高，多步处理后仍

然不能达标排放。经以往经验和水质的分析，确定了压裂反排液的处理方案，按本方案进行处理后，可使废水的达标排放，能极大地减轻外排废水的影响。

二，压裂液的水质水量

本次设计的处理水量为500 m3/d，按稳态流动设计。设计时主要考虑COD，悬浮固体及油类物质的去除。该废水的水质参数见下表。

表2-1 压裂废水的水质参数

注：标准为《中华人民共和国国家标准污水综合排放标准》一级

三．目前国内外压裂反排液的处理技术分析

目前国内处理压裂反排液的方法有化学混凝，化学氧化，生物处理，物理处理等。

1 混凝法。混凝法是当前各油田去除废水固体悬浮物及多种可溶性物质比较经济可行的方法，通过混凝, 可以使废水的各项污染指标( 如COD、色度、悬浮物、重金属离子等)得到大幅度的降低。混凝处理剂要具有絮凝能力强, 沉降速度快, 分层效果好, 絮凝体体积小, 且在碱性和中性条件下均有同等效果。

常用的混凝剂有铝系和铁系两大类。采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂，得到的絮状物很丰富，细小，松散且稳定。所需药剂投放量少，有利于后处理，而且去除率高，对原水pH值影响小，可作为石化污水回收处理的混凝剂。铁盐处理剂的水解产物比铝盐密实，对废液中脱稳后胶粒的作用能力好，但铁盐处理剂对废液COD的去除效率不如铝盐。

2 催化氧化法。主要有Fenton 试剂氧化，次氯酸钠氧化，纳米光催化氧化，超临界，水

氧化等。主要原理都是激发出的羟基自由基( ·OH) 氧化能力很强, 可使有机结构发生碳链裂解, 氧化为CO2 和H2O。

3 微电解反应。它集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体。电化学反应在溶液中形成电场效应, 破坏溶液中分散的胶体粒子的稳定体系, 胶体粒子向相反电荷的电极移动, 沉积或吸附在电极上, 从而去除废水中的悬浮态和胶体态的污染物质。电极反应产物具有高的化学活性, 其中新生原子态的[H]和新生态的Fe2+能与废水中的许多组分发生氧化还原作用, 破坏有机高分子的发色或助色基团, 失去发色能力, 使大分子物质分解为小分子物质, 使难降解的物质转变成易降解的物质。

4 生物法。微生物广泛分布于土壤、空气和水体等自然环境中。废水和微生物群体在处理构筑物中充分接触时, 一方面微生物通过分解代谢, 使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解而无机化, 使废水得以净化; 另一方面部分有机物则被合成为微生物的细胞质。微生物的细胞质虽然也是有机物质, 但微生物是以悬浮状态存在于水中的, 相对地说个体比较大, 也比较容易凝聚, 可以同废水中的其它一些物质( 包括一些被吸附的有机物和某些无机的氧化产物以及菌体的排泄物) 通过物理凝聚作用一起沉淀或上浮, 从而与废水分离。

四．处理方案的比较及选择。

压裂废水成分复杂，COD值高，运用单一的物理和化学处理不能达到排放要求，故考虑膜过滤系统。在膜处理之前采用混凝工艺，使废水的各项污染指标( 如COD、色度、悬浮物、重金属离子等)得到大幅度的降低，为后续处理的顺利运行和达标排放创造条件，然后进入膜过滤工艺后达标排放。

五．设计方法及设计思路

1 设计方法