一种压裂返排液的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种压裂返排液的处理方法。该处理方法包括：在曝气装置内将压裂返排液进行曝气处理后静置；使曝气装置的上部出水进入厌氧装置进行厌氧处理；使厌氧装置的上部出水进入缺氧装置进行缺氧处理；以及使缺氧装置的上部出水进入好氧装置进行好氧处理。使压裂返排液先进行曝气去还原性物质，然后依次经过厌氧处理、缺氧处理和好氧处理去除其中的有机质等可生化物质，降低了压裂返排液的粘度。后续进行常规的过滤、灭菌后即可满足回注要求。上述过程中没有使用氧化剂和水处理药剂，因此避免了现有工艺的高成本和高风险的问题。本发明专利技术适用于以瓜尔胶体系的压裂返排液的处理，处理后的压裂返排液水色澄清，透亮，没有出现返色现象。

A treatment method of fracturing flowback fluid

【技术实现步骤摘要】
一种压裂返排液的处理方法
本专利技术涉及油田废水处理领域，具体而言，涉及一种压裂返排液的处理方法。
技术介绍
随着油田的持续开发，压裂施工作业是低渗油田的主要开采方式。但压裂返排液(文中简称返排液)中主要有原油、剩余压裂液、压裂返排液、有机还原性物质等污染物，并具有结构复杂、粘度高等特点。对于返排液的处理国内外各油田试验了多种处理工艺，通常最主要的处理工艺是返排液的破胶降黏过程，目前，返排液的破胶降黏均采用氧化法进行降黏，一种是直接投加氧化剂进行氧化破胶，如公开号为CN107417017A的中国专利申请公开了采用高锰酸钾+芬顿氧化作为破胶降黏剂，先深度氧化返排液，处理后的返排液经过活性炭吸附，返排液基本达到外排要求；公开号为CN108439712A的中国专利申请采用次氯酸钠作为氧化剂，氧化破胶后经过过滤杀菌后返排液达到回注的要求。另一种是利用物理氧化降黏破胶，公开号为CN107235580A的中国专利申请公开了采用电絮凝+电催化的方法进行氧化破胶，破胶后的返排液能达到回用要求；公开号为CN108467720A的中国专利申请公开了采用电解的方式先进返排液降黏至2mPa·S后，再进行絮凝和杀菌后返排液达到回用要求。目前处理返排液的工艺存在成本较高、投加氧化剂的操作具有一定风险等缺点。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种压裂返排液的处理方法，以解决现有技术中压裂返排液处理工艺成本高且风险高的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种压裂返排液的处理方法，包括：在曝气装置内将压裂返排液进行曝气处理后静置；使曝气装置的上部出水进入厌氧装置进行厌氧处理；使厌氧装置的上部出水进入缺氧装置进行缺氧处理；以及使缺氧装置的上部出水进入好氧装置进行好氧处理。进一步地，在进行上述曝气处理时，控制气水比在0.5:1～2.5:1之间，停留时间在0.5h～1.5h之间；优选静置时的停留时间在1h～2h之间。进一步地，在进行上述厌氧处理时，控制停留时间在2h～10h之间，温度在28℃～35℃之间，优选溶解氧浓度＜0.1mg/L。进一步地，在进行上述缺氧处理时，控制停留时间在2h～10h之间，温度在20℃～28℃之间，溶解氧含量在0.1mg/L～0.3mg/L之间。进一步地，在进行上述好氧处理时，控制停留时间在5h～24h之间，温度在20℃～28℃之间，溶解氧在3mg/L～6mg/L之间。进一步地，上述处理方法还包括是好氧装置的上部出水进行过滤，优选采用石英砂滤柱进行过滤，进一步优选石英砂滤柱的有效高度为0.3～1m，石英砂的粒径在5mm～8mm之间。进一步地，上述厌氧处理所采用的活性污泥的驯化方法包括：将污水处理厂的活性污泥闷曝至黄褐色，得到闷曝后污泥；向一部分闷曝后污泥中加入可生化性差的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第一指标为止，得到低可生化活性污泥；可生化性差的油田污水的可生化性BOD5/CODcr值为小于0.2，含油量小于10mg/L，第一指标包括：pH值在7.5～8.7之间，COD小于150mg/L；向另一部分闷曝后污泥中加入高矿化度的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第二指标为止，得到高矿化度活性污泥；高矿化度的油田污水的矿化度在8000～15000mg/L之间，含油量小于10mg/L，第二指标包括：pH值在7.5～8.7之间，COD小于150mg/L；将低可生化活性污泥、高矿化度活性污泥和污水处理厂的活性污泥混合形成种泥；以经过曝气处理后静置的压裂返排液为废水在厌氧条件下对种泥进行驯化，检测到出水水质达到以下第三指标为止，得到厌氧处理所采用的活性污泥；第三指标包括：瓜尔胶含量小于1600mg/L，pH值在5.0～6.5之间，COD小于5000mg/L，优选在30～35℃对种泥进行驯化。进一步地，上述好氧处理所采用的活性污泥的驯化方法包括：将污水处理厂的活性污泥闷曝至黄褐色，得到闷曝后污泥；向一部分闷曝后污泥中加入可生化性差的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第一指标为止，得到低可生化活性污泥；可生化性差的油田污水的含油量小于10mg/L，第一指标包括：pH值在7.5～8.7之间，COD小于150mg/L；向另一部分闷曝后污泥中加入高矿化度的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第二指标为止，得到高矿化度活性污泥；高矿化度的油田污水的矿化度在8000～15000mg/L之间，第二指标包括：pH值在7.5～8.7之间，COD小于150mg/L；将低可生化活性污泥、高矿化度活性污泥和污水处理厂的活性污泥混合形成种泥；以经过曝气处理后静置的压裂返排液为废水采用间歇培菌法对种泥进行驯化，检测到出水水质达到以下第四指标为止，得到好氧处理所采用的活性污泥；第四指标包括：瓜尔胶含量小于1000mg/L，pH值在7.5～8.7之间，COD小于3000mg/L。进一步地，上述种泥中，低可生化活性污泥、高矿化度活性污泥和污水处理厂的活性污泥的重量比为1:1:1～5。进一步地，上述污水处理厂的活性污泥为经过预处理的活性污泥，预处理包括：将含水率为70～80％的污水处理厂的浓缩污泥稀释至含水率大于95％，得到稀释污泥；对稀释污泥进行粗滤和清洗后，在3000～4000rpm下离心得到污水处理厂的活性污泥。应用本专利技术的技术方案，使压裂返排液先进行曝气去还原性物质，然后依次经过厌氧处理、缺氧处理和好氧处理去除其中的有机质等可生化物质，降低了压裂返排液的粘度。后续进行常规的过滤、灭菌后即可满足回注要求，从而实现回用。上述过程中没有使用氧化剂和水处理药剂，因此避免了现有常用的氧化处理工艺的高成本和高风险的问题。本专利技术适用于以瓜尔胶体系的压裂返排液的处理，处理后的压裂返排液水色澄清，透亮，没有出现返色现象。此外，上述方法目前已成功连续运行，整个工艺运行成本低，安全性高，具有较大的应用价值。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的处理返排液的工艺存在成本较高、投加氧化剂的操作具有一定风险等缺点。为了解决该问题，本申请提供了一种压裂返排液的处理方法，该处理方法包括：在曝气装置内将压裂返排液进行曝气处理后静置；使曝气装置的上部出水进入厌氧装置进行厌氧处理；使厌氧装置的上部出水进入缺氧装置进行缺氧处理；以及使缺氧装置的上部出水进入好氧装置进行好氧处理。本申请的处理方法中，压裂返排液先进行曝气去还原性物质，然后依次经过厌氧处理、缺氧处理和好氧处理去除其中的有机质等可生化物质，降低了压裂返排液的粘度。后续进行常规的过滤、灭菌后即可满足回注要求，从而实现回用。上述过程中没有使用氧化剂和水处理药剂，因此避免了现有常用的氧化处理工艺的高成本和高风险的问题。本专利技术适用于以瓜尔胶体系的压裂返排液的处理，处理后的压裂返排液水色澄清，透亮，没有出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂返排液的处理方法，其特征在于，包括：/n在曝气装置内将压裂返排液进行曝气处理后静置；/n使所述曝气装置的上部出水进入厌氧装置进行厌氧处理；/n使所述厌氧装置的上部出水进入缺氧装置进行缺氧处理；以及/n使所述缺氧装置的上部出水进入好氧装置进行好氧处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液的处理方法，其特征在于，包括：
在曝气装置内将压裂返排液进行曝气处理后静置；
使所述曝气装置的上部出水进入厌氧装置进行厌氧处理；
使所述厌氧装置的上部出水进入缺氧装置进行缺氧处理；以及
使所述缺氧装置的上部出水进入好氧装置进行好氧处理。


2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在进行所述曝气处理时，控制气水比在0.5:1～2.5:1之间，停留时间在0.5h～1.5h之间；优选所述静置时的停留时间在1h～2h之间。


3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在进行所述厌氧处理时，控制停留时间在2h～10h之间，温度在28℃～35℃之间，优选溶解氧浓度＜0.1mg/L。


4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在进行所述缺氧处理时，控制停留时间在2h～10h之间，温度在20℃～28℃之间，溶解氧含量在0.1mg/L～0.3mg/L之间。


5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在进行所述好氧处理时，控制停留时间在5h～24h之间，温度在20℃～28℃之间，溶解氧在3mg/L～6mg/L之间。


6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括是所述好氧装置的上部出水进行过滤，优选采用石英砂滤柱进行所述过滤，进一步优选所述石英砂滤柱的有效高度为0.3～1m，石英砂的粒径在5mm～8mm之间。


7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述厌氧处理所采用的活性污泥的驯化方法包括：
将污水处理厂的活性污泥闷曝至黄褐色，得到闷曝后污泥；
向一部分所述闷曝后污泥中加入可生化性差的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第一指标为止，得到低可生化活性污泥；所述可生化性差的油田污水的可生化性BOD5/CODcr值为小于0.2，含油量小于10mg/L，所述第一指标包括：pH值在7.5～8.7之间，COD小于150mg/L；
向另一部分所述闷曝后污泥中加入高矿化度的油田污水并利用间歇培菌法进行驯化，检测到出水水质达到以下第二指标为止，得到高矿化度活性污泥；所述高矿化度的油田污水的矿化度在8000～15000mg/L之间，含油量小于10mg/L，所述第二指标包...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯绍雄，郭进周，宫兆波，王兴华，王伟，朱树青，王雨，严忠，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11