一种用于油气田压裂废液的处理方法技术

一种用于油气田压裂废液的处理方法是油气田废液处理技术，它克服了其它方法存在的问题，本发明专利技术的工艺过程分为以下步骤：是通过原水（ｐＨ）调节、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］／Ｆｅ↑［２＋］催化氧化、化学沉淀、强化絮凝沉淀、精细器及吸附过滤、系统沉降污泥通过压滤脱水，压滤液回到前端再处理，泥饼干化制砖利用或焚烧处理工艺处理后，水质达到回注或符合污水综合排放标准ＧＢ８９７８－１９９６的Ⅱ级排放标准；是治理油气田压裂废液的一种有效方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田废液处理技术，尤其是一种用于 油气田压裂废液的处理方法。二、
技术介绍
..压裂作业工艺是油气田增产的一项重要措施，主要 是改善油气层渗透能力和解堵等，在新井试油、老区油井挖潜和单井增 产中占有不可替代的位置，因此应用比较普遍。但压裂作业过程中产生 的返排压裂废液是油田一个不容忽视的污染源。单井压裂后，返排压裂 废液少则上百方，多则上千方。不同的油气田，不同的井深、地层，压 裂液体系特性及施工作业工艺各有不同，因此，在压裂作业过程中产生 的返排废液的性质不同，压裂返排废液的污染程度也不同。目前，各油 田一般采取集中回收存放预处理回注再利用的办法。但，由于压裂返排 废液体系的复杂性原因，处理达到回注标准或达标排放困难较大，已成 为制约油气田持续发展的难题。油井压裂作业返排废液是一种复杂的多相分散体系，既有从地层深 处带出的粘土颗粒和岩屑，又含有原油及压裂液中的有机和无机添加剂 等污染物质，组成极为复杂。有机添加剂多为苯系衍生物和多环芳烃化 合物，用生化降解法或普通化学法难以降解。主要添加剂阴离子聚丙烯 酰胺，主链为碳碳链，侧链为酰胺基或水解后的羧基。按照有机化学理 论，主链为碳碳链的化合物稳定性高，不易降解必须进行强氧化降解。 特别是注聚压裂解堵的注入井的返排液为灰黑色溶液，具有刺激性臭味(硫酸盐还原菌代谢的产物所致)，同时该废液F^+含量较高，很难去 除，治理后的污水常带有铁离子的(红)颜色。本公司钻井压裂作业废液处理技术ZL200420059478.3和《一种油田废弃泥浆污油泥资源化处 理方法》ZL200610018062.0、技术专利ZL200420059478.3及其他专利技术或文献，都是针对钻井或压裂、井下作业混合废液的处理方法， 本专利技术是专门针对油气田压裂废液的特性和处理研究后提出的一种处 理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供污水达到回注标准或《污水综合排放标准》GB8978 — 1996II级排放标准要求的一种用于油气田压裂 废液的处理方法，它克服了其它方法存在的问题，本专利技术的目的是这样 实现的，它的工艺过程分为以下步骤1、废液调节用酸碱调节剂调节废液的PH值在3 6之间。调 节剂是石灰、石灰石、大理石、白云石、碳酸钠、苛性钠中的任一种， 或硫酸、盐酸中的任一种。2、 H2(VFe"+催化氧化向调节后的污水中加入H202溶液0.5% 4% 搅拌，使之与污水中的Fe^形成Fenton体系。整个体系的反应十分复杂， 关键是通过Fe^在反应中起激发和传递作用。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C02和H20。Fenton 试剂在酸性条件下对压裂返排液的处理效果很好。反应时间为2小时以 上。3、 化学沉淀向污水中加入0.5—2%氧化剂使Fe^完全氧化成Fe3+， 加入的氧化剂是空气、臭氧、二氧化氯、氯气、次氯酸钙、氯酸盐中的任一种，再加入含有OH—的化学物质(烧碱或石灰乳)，搅拌将pH值控 制在8 10之间，使废水中的金属离子(如汞、铬、镉、六价络、猛、 铁等)生成氢氧化物沉淀。4、强化絮凝沉淀在向处理后的污水中先加入混凝剂，搅拌，使 其PH值在6 9，后再加入絮凝剂搅拌，搅拌速率小于40r/min，待矾 花形成停止搅拌，沉降20 min以上，取上清液过滤。该步骤选用的的 混凝剂为硫酸铝、硫酸硅酸铝铁、聚合氯化铝中的任一种，絮凝剂为阴 离子聚丙烯酰胺或两性聚丙烯酰胺。其作用机理是①将硫酸铝投入废水中，首先在废水中离解，产生 正离子A产和负离子S042—， A产是高价阳离子，它大大增加废水的阳离 子浓度，在带负电荷的胶体微粒吸引下，A产由扩散层进入吸附层，使 ;电位降低。于是带电的胶体微粒趋向电中和，消除了静电斥力，降低 了它们的悬浮稳定性，当再次相互碰撞时，即凝聚结合为较大的颗粒而 沉淀。②A产在水中水解后最终生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3是带电胶体， 当pIK8.2时，带正电。它与废水中带负电的胶体微粒互相吸引，中和 其电荷，凝结较大的颗粒而沉淀。③Al(OH)3胶体有长的条形结构，表 面积很大，活性较高，可以吸附废水中悬浮颗粒，使呈分散状态的颗粒 形成网状结构，成为更粗大的絮凝体(矾花)而沉淀。同时在加入絮凝 剂，使脱稳后的胶体颗粒通过架桥作用和网捕作用迅速长大。由于有机 高分子容易机械降解，所以复配使用对水力条件要求较高。搅拌要均匀， 速度要慢。通过絮凝，压裂废液中的高分子单体、高分子残渣得以去除，因此COD值大幅度降低。 一般来说，通过优选絮凝剂及助凝剂种类、优化絮凝剂加量、调节絮凝条件，能够使压裂废液的COD去除率达到 40 70%。絮凝法不仅能降低压裂废液的COD值，而且还能有效降低 压裂废液的含油量、悬浮物含量、浊度等，因此，絮凝是压裂废液处理 中必不可少的一个环节。将上述两样药品加入污水中，经过20min的 沉降，废水变的清澈透明。5、精细和吸附过滤取上清液经过精细过滤器后再用活性炭吸附 过滤，滤后水达到回注标准或排放标准。经过以上步骤处理后，污水达到回注标准或《污水综合排放标准》 GB8978 — 1996II级排放标准要求。系统沉降污泥通过压滤脱水，泥饼 干化制砖或焚烧处理，滤液回到前端再处理。四附图说明图1为的工艺 流程图。五具体实施例方式本专利技术的工艺过程分为以下步骤，1、废液调 节用酸碱调节剂调节废液的PH值在3 6之间。调节剂是石灰、石 灰石、大理石、白云石、碳酸钠、苛性钠中的任一种，或硫酸、盐酸中 的任一种。2、 H2(VFe"催化氧化向调节后的污水中加入11202溶液0.5% 4% 搅拌，使之与污水中的F 形成Fenton体系。整个体系的反应十分复杂， 关键是通过Fe"在反应中起激发和传递作用。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C02和H20。Fenton试剂在酸性条件下对压裂返排液的处理效果很好。反应时间在2小时上。3、 化学沉淀向污水中加入0.5--2%氧化剂使Fe^完全氧化成Fe3+， 加入的氧化剂是空气、臭氧、二氧化氯、氯气、次氯酸钙、氯酸盐中的 任一种，再加入含有OH—的化学物质(烧碱或石灰乳)，搅拌将pH值控 制在8 10之间，使废水中的金属离子(如汞、铬、镉、六价铬、猛、铁等)生成氢氧化物沉淀。4、 强化絮凝沉淀在向处理后的污水中先加入混凝剂，搅拌，使其PH值在6 9，后再加入絮凝剂搅拌，搅拌速率小于40r/min，待矾 花形成停止搅拌，沉降20 min以上，取上清液过滤。该步骤选用的的 混凝剂为硫酸铝、硫酸硅酸铝铁、聚合氯化铝中的任一种，絮凝剂为阴 离子聚丙烯酰胺或两性聚丙烯酰胺。其作用机理是①将硫酸铝投入废水中，首先在废水中离解，产生正离子A产和负离子SO/—， A产是高价阳离子，它大大增加废水的阳离 子浓度，在带负电荷的胶体微粒吸引下，A产由扩散层进入吸附层，使 ;电位降低。于是带电的胶体微粒趋向电中和，消除了静电斥力，降低 了它们的悬浮稳定性，当再次相互碰撞时，即凝聚结合为较大的颗粒而 沉淀。②Ar在水中水解后最终生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3是带电胶体， 当pfK8.2时，带正电。它与废水中带负电的胶体微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于油气田压裂废液的处理方法，其特征是：包括原水ｐＨ调节、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］／Ｆｃ↑［２＋］催化氧化、化学沉淀、强化絮凝沉淀、精细器及吸附过滤以上五步处理后，水质达到回注或符合污水综合排放标准ＧＢ８９７８－１９９６的Ⅱ级排放标准；此外，系统沉降污泥通过压滤脱水，压滤液回到前端再处理，泥饼干化制砖利用或焚烧处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学峰，宋国波，茆明军，李伟平，王成全，梁世峰，
申请(专利权)人：濮阳市天地人环保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]