CN110282787A - 一种压裂返排液复配回用的处理方法 - Google Patents

一种压裂返排液复配回用的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种压裂返排液复配回用的处理方法，包括：将所述压裂返排液进行预处理后进行催化氧化操作；将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性，然后与混凝剂混合进行混凝反应；将所述混凝反应后的压裂返排液与絮凝剂混合，进行絮凝反应，得到压裂返排液与沉淀的混合物；将所述混合物经过分离、澄清、过滤，得到过滤后的压裂返排液；将所述过滤后的压裂返排液进行活性吸附，得到的液体可以进行复配回用。本发明分别对压裂返排液进行电化学处理、催化氧化、共沉淀、絮凝、过滤、吸附、离子交换等步骤，将压裂返排液中的Fe离子和B离子的去除率提高到95％以上，有机物、油份也能够更好的被去除，并且，效率更高。

Description

一种压裂返排液复配回用的处理方法
技术领域
本发明涉及一种石油开采技术领域，尤其涉及一种压裂返排液复配回用的处理方法。
背景技术
油田压裂返排液是在增产作业返排的过程中产生的，其中不仅仅有原油、压入的聚合有机物、压裂砂(石英砂或陶料砂)、还含有地层中的渗入水、渗入的岩硝、地层中的各种腐生菌等。通过本发明人不断的总结和发现，目前压裂返排液具有以下突出的问题：
1、成份复杂、种类多、含量高。该类污水的主要成份是高浓度胍尔胶/冻胶、高分子聚合物以及地缝隙中油类等，其它是SBR硫酸盐还原菌、硫化物和总铁等，总铁和总硫含量一般在20mg/L左右；
2、粘度大、乳化程度高。其中放喷的粘度很高，即使是初段、中段和后段的混合液体的也具有乳化严重，粘度高的特性；
3、处理难度大，有机物含量(CODcr)是该类污水处理过程中最难达标的项目，相对而言，油类和悬浮物指标是比较容易处理；
4、复配回用难以实现，在压裂液的复配中过程中，往往上述的油类和悬浮物达标后，但由于油田压裂液配制过程中多使用胍尔胶作为提高粘度的主要手段而现有常规处理工艺中仅能对压裂返排液中的油类和悬浮物进行处理，而对进行压裂返排液中的硼离子没有去除作用，压裂返排液处理的出水中含有大量的硼离子，在复配的过程中，因压裂返排液处理水中的存在的大量硼离子与胍尔胶反应，降低胍尔胶的粘度，导致复配不成功。
常规的压裂返排量液处理工艺方法：国内大部分油田都采用：自然沉降→混凝→过滤的“老三段”式常规的处理工艺，或自然沉降→混凝→过滤→精细过滤的处理工艺。这两种处理工艺仅能去除水中的油类和悬浮物，无法对水中的有机物、硼类进行降解和去除。处理后的水只能进行回注使用，无法进行再次复配成压裂液再次使用，造成大量的水资源浪费。
还有的部分油田采用：自然沉淀→芬顿反应→混凝→过滤的处理工艺，前端通过投加H2O2(双氧化)+FeSO4(硫酸亚铁)进行氧化，来破坏压裂返排液的稳定性，降低压裂返排液的粘度、并对压裂返排液中的乳化油进行破乳，然后再投加药剂进行混凝沉淀、过滤。此种处理工艺能够去除大部分的油份以及悬浮物，并能够去除部分的有机物，但是因处理水中仍含有大量的硼离子，处理后的水仍无法达到能够复配成压裂液的目的，仍造成大量的水资源的浪费。同时，因芬顿反应的不可控性，故需要大量投加H2O2和FeSO4，大量的FeSO4会产生在大量的污泥，又带来另外一种污染。并且，而一般的井场又不能使用H2O2等强氧化剂，在使用上存在着各种限制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高效率、低成本、低耗能，有机物、硼离子、悬浮物、油污祛除能力强的压裂返排液复配回用处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种压裂返排液复配回用的处理方法，包括：
将所述压裂返排液进行预处理后进行催化氧化操作；
将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性，然后与混凝剂混合进行混凝反应；
将所述混凝反应后的压裂返排液与絮凝剂混合，进行絮凝反应，得到压裂返排液与沉淀的混合物；
将所述混合物经过分离、澄清、过滤，得到过滤后的压裂返排液；
将所述过滤后的压裂返排液进行活性吸附；
优选的，在活性吸附后，还包括：
将所述活性吸附后的压裂返排液进行离子交换，得到的液体可以进行复配回用。
优选的，所述离子交换选择硼选择树脂。
优选的，所述预处理具体为：
将压裂返排液的pH值调节至酸性；
将所述调节至酸性的压裂返排液进行电化学处理，析出Fe2+离子。
优选的，所述催化氧化具体为：
将所述预处理后的压裂返排液与臭氧混合，进行催化氧化。
优选的，所述催化氧化中臭氧的添加量为Fe2+离子摩尔比的1.2～1.8倍。
优选的，所述将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性中，调节pH值的药剂选自NaOH、Ca(OH)2、氨水中的一种或多种。
优选的，所述混凝剂选自铁盐混凝剂或铝盐混凝剂。
优选的，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺
优选的，所述过滤中，过滤速度为8-12m3/m2.hr。
本发明提供的一种压裂返排液复配回用的处理方法，包括：将所述压裂返排液进行预处理后进行催化氧化操作；将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性，然后与混凝剂混合进行混凝反应；将所述混凝反应后的压裂返排液与絮凝剂混合，进行絮凝反应，得到压裂返排液与沉淀的混合物；将所述混合物经过分离、澄清、过滤，得到过滤后的压裂返排液；将所述过滤后的压裂返排液进行活性吸附，得到的液体可以进行复配回用。本发明分别对压裂返排液进行电化学处理、催化氧化、共沉淀、絮凝、过滤、吸附、离子交换等步骤，将压裂返排液中的Fe离子和B离子的祛除率提高到95％以上，有机物、油份也能够更好的被祛除，并且，本发明提供的方法效率更高，具有更好的除去效果和更低的用水量，处理后的压裂返排液能够进行复配回用，解决了能耗，而且药剂量使用更少，处理更加方便，实现边远井区的压裂返排液处理建站。
附图说明
图1为本发明实施例提供的处理方法工艺流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
首先，需要说明的是，本发明具体实施方式中使用的设备均是为了说明具体的方案而选择，在本发明方法实施过程中，可以根据现场情况，使用其他的设备来进行替换，也在本发明的保护范围内。
本发明提供的一种压裂返排液复配回用的处理方法，包括：将所述压裂返排液进行预处理后进行催化氧化操作；将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性，然后与混凝剂混合进行混凝反应；将所述混凝反应后的压裂返排液与絮凝剂混合，进行絮凝反应，得到压裂返排液与沉淀的混合物；将所述混合物经过分离、澄清、过滤，得到过滤后的压裂返排液；将所述过滤后的压裂返排液进行活性吸附，得到的液体可以进行复配回用。
首先，本发明通过对压裂返排液进行预处理，优选将压裂返排液接入到原水箱进行水质均质后，用泵送入进行第一次pH值调节，调节pH值使用的试剂为HCl或H2SO4，调节的pH值范围为3.0-4.5。所述第一次pH值调节混合使用的是本领域技术人员熟知的混合方式。
pH值调节至酸性的压裂返排液进入电化学反应装置，电化学反应装置的主析出基板为采用铁板，析出Fe2+离子。通过调节电化学反应的电流强度来控制Fe2+离子的析出浓度和析出速率。
经过电化学反应后压裂返排液进入催化氧化塔，向催化氧化塔内通入臭氧(O3)，进行催化氧化反应，通入臭氧(O3)浓度由前端Fe2+离子的析出浓度所决定。所述催化氧化中臭氧的添加量为Fe2+离子的摩尔比为1.2～1.8∶1。用于加快催化氧化反应的进行。另外，催化氧化反应也可以采用槽体进行反应，电化学反应后压裂返排液，进入催化氧化槽内，向槽内通往臭氧也可进行催化氧化反应。
按照本发明，所述催化氧化的通过电化学的反应生成Fe2+离子，然后向水中通入的O3原子与Fe2+离子发生均相催化氧化反应，从而生成·OH(羟基自由基)，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。在反应过程中不需要的另外投加Fe2+，所需要的Fe2+离子由电化学反应中的铁基板提供。同时Fe2+在作为催化剂参与反应后，失去电子，生成Fe3+离子，Fe3+水解生成Fe(OH)3，具有澄清和絮凝的作用，与经过催化氧化所分解的有机物形成共沉降。其反应方程式如下：
电化学中的铁基板失去电子：
(1)Fe-2e→Fe2e+
所生的Fe2+与投入的O3，主要氧化机理如下：
(2)Fe2++O3→FeO2++O2
(3)FeO2++H2O→Fe3++·OH+OH-
生成的·OH(羟基自由基)，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。
羟基自由基为不稳定性结构，一般来说，在酸性条件下所形成的羟基自由基的较为稳定。同时，高级催化氧化反应所需要的Fe2+离子由电化学装置供给，铁基板在直流电场的作用下，析出Fe2+的同时，由于pH值的改变，同时也会电离出Fe3+离子，而在酸性条件下，析出的Fe2+离子占有大部分比例。故为了达到最佳的反应效果，需要将进入高级催化氧化反应的原水调节至酸性。
根据上述的原理，在调节压裂返排液的pH值在酸性条件进行高级催化氧化反应，将原水的pH值调节到3.0～4.5之间，以便于得到最佳的反应效果。
所述催化氧化反应的主要目的在于，通过催化氧化的方式，将压裂返排液中的有机物进行氧化分解，在氧化的同时，降低压裂返排液的粘度并且进行氧化破乳，有利于后端的混凝反应形成。
另外，在催化氧化过程中，含硼化学物(硼酸B(OH)3、偏硼酸钠NaBO2.4H2O、硼砂Na2B4O5(OH)4、过硼酸钠NaBO3.4H2O)中的硼有效去除率，前三种化合物中硼的氧化数都是3，但过硼酸钠中氧化数则为5。实验结果表明，添加金属化合物对过硼酸钠的去除率远高于其它三种含硼化合物去除率，这也表明将含硼化合物氧化成过硼酸化合物后，则可以有效的去除水中的硼酸根离子。在前端所生成的强氧化剂羟基自由基对压裂返排液中的含硼化合物进行氧化，将其氧化成过硼酸根离子，然后投入金属离子，即可生成过硼酸化合物沉淀，从而进行去除。
羟基自由基(·OH)与硼化合物所发生的氧化反应方程式如下：
(4)2B(OH)3+2·OH→B2O4(OH)4 2-+4H+
(5)2BO2-+6·OH→B2O4(OH)4 2-+2H+
(6)B4O5(OH)4 2-+7·OH→2B2O4(OH)4 2-+5H+
因向压裂返排液中投入强氧化剂臭氧O3，臭氧O3可能参与反应，反应方程如下：
(7)2B(OH)3+2O3→B2O4(OH)4 2-+2H++2O2
(8)2BO2-+O3+3H2O→B2O4(OH)4 2-+2H++O2
(9)B4O5(OH)4 2-+3O3→2B2O4(OH)4 2-+4H++O2
因电化学采用铁基板，析出F2+后，通入氧化剂的同时形成氧化通入氧化剂O3进行氧化时的成Fe3+，后端投入含有铝盐的PAC，其反应方程式如下：
(10)B2O4(OH)4 2-+Fe3+→FeB2O4(OH)4
(11)3B2O4(OH)4 2-+2Fe3+→Fe2(B2O4(OH)4)3
(12)3B2O4(OH)4 2-+2Al3+→Al2(B2O4(OH)4)3
所以本发明提供的处理方法，在预处理和催化氧化过程中，针对Fe和B离子的可以实现同时除去，提高了祛除效率。
经过催化氧化反应后的压裂返排液，进入第二次pH调节，向压裂返排液中投入碱性药剂进行pH调节，将压裂返排液的pH值调整中性或碱性，使用前端反应生成的Fe3+离子在弱碱性或碱性的条件下进行反应，生成不溶于水的Fe(OH)3。碱性药剂可以采用NaOH、Ca(OH)2、氨水等可以用来调节pH值药剂。pH调节设备可以采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。pH调节槽需要设置在线的pH仪表进行在线检测，并用于控制碱性药剂泵的运行。
调节pH值的压裂返排液，进入混凝槽投加混凝剂进行混凝反应，混凝剂可以铁盐混凝剂或铝盐混凝剂。混凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。混凝剂的投加量根据实际情况进行实验确定。
混凝反应后压裂返排液进入絮凝槽，投加絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂一般为聚丙烯酰胺。絮凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。絮凝剂的投加量根据实际情况进行实验确定。
经过混凝、絮凝反应后压裂返排液，形成大块的矾花后，进入设置在后端的沉淀槽进行固液分离，压裂返排液中的悬浮物自然沉降至沉淀槽的底部，用污泥泵或自压排出，上部经过分离的澄清液收集到中间水槽。沉淀槽设置的目的为了对已经混凝的压裂返排液进行固液分离，也可用气浮器等固液分离方式进行对压裂返排液中所产生悬浮物进行固液分离。
经过分离后澄清液短暂贮存后，用水泵送入到多介质过滤器，多介质过滤器内装有锰砂填料，用于吸附水中剩余的铁离子。多介质过滤器内装置有无烟煤和石英砂，用于过滤水中剩余的悬浮物，过滤器的滤速一般取值为8-12m3/m2.hr；过滤器设置反洗程序，需要进行空气反洗和气水反洗。过滤器空气反洗强度为0.8-1.0m3/m2.min；过滤器水反洗强度为25-35m3/m2.hr。
过滤后压裂返排液进入到活性塔，利用活性炭的多孔吸附性能对水中的有机物进行吸附。活性炭塔内装有颗粒活性炭，颗粒活性炭可以是果壳活性炭或椰壳活性炭。活性炭的满速一般取值为10-14m3/m2.hr。活性炭塔设置反冲洗程序，活性炭水反洗强度为20-25m3/m2.hr。
按照本发明，前述的化学方法除硼，适用于大部分的含硼压裂返排液，硼的去除率可达到85-95％，甚至更高。但当压裂返排液的压裂返排液中含硼量过高时，化学除硼不能够完全去除，故在化学除硼的基础上，根据水质情况，增加离子交换法除硼，以便于得到硼含量更少的处理水。
经过活性炭吸附后压裂返排液，进入到设置在后端的树脂塔，树脂塔内装填有除硼选择树脂，除硼选择树脂为一种螯合树脂，专门用来与水中的硼离子进行离子交换。压裂返排液在前述处理中，硼离子的去除率约为85-95％左右，不同区域的压裂返排液中含有的硼离子总量多少不一，当压裂返排液中的硼离子含量超过100mg/L时，后端采用除硼选择树脂对压裂返排液中的剩余硼离子进行吸附，从而达到压裂液复配时硼离子小于5mg/L的要求。除硼选择树脂采用可再生树脂，树脂的再生剂为HCl和NaOH。
经过除硼树脂交换后的压裂返排液，硼离子含量小于5mg/L，收集到回用水槽，即可用于压裂液的复配回用。
除硼树脂属于带有N-甲基葡萄糖胺的树脂，其结构如下：
这里，R代表树脂基体，对基体R的要求时在氯硅烷溶液体系为不溶不融的物质，有一定的强度，硼易于和邻羟基化合物形成螯合结构化合物。
反应生成如下结构：
离子交换法是一种有效的除硼方法，越来越广泛地得到了应用。N-甲基葡糖胺类似于单糖，可以与硼酸形成非常稳定的配合物，而对其它阴离子呈惰性，有助于与水体中硼酸根离子形成稳定的络合物，从而达到在水溶液中去除硼酸盐。该基团对pH值比较敏感，络合离子的形成只有在中性及碱性溶液中才能生成，在酸性溶液里络合离子分解。
除硼树脂吸硼饱和后，可以用稀酸溶液进行洗脱，使树脂再生循环利用。
再生反应原理如下：
(13)R-C6H11O5NH3 +.CL-/OH-+BO3 3-→R-C6H11O5NH3 +.BO3 3-+Cl-/OH-
(14)R-C6H11O5NH3 +.BO3 3-+HCl→R-C6H11O5NH3 +.CL-+H3BO3。
以下为具体实施例：
实施例1
压裂返排液接入到原水箱进行水质调匀后，一般水质调匀的时间为大于1小时，用泵送入pH调节槽，向水中投入酸性药剂HCl，将原水的pH值调节到酸性，调节的pH值范围为3.0-4.5，pH调节槽的反应时间为10min。pH调节槽机转速设置为80-120rpm，以保证药剂的充分混合。
pH值调节至酸性的压裂返排液进入电化学反应装置，电化学反应装置的主析出基板为采用铁板，析出Fe2+离子。通过调节电化学反应的电流强度来控制Fe2+离子的析出浓度和析出速率。电化学反应装置的反应时间为10-15min，通入直流电源的电流强度控制在3-10mA/cm2，直流电源的电流值由电化学反应装置的电流强度、通电面积计算后确定。直流电源的电压值由通入压裂返排液的电导率(电阻率)确定。
经过电化学反应后压裂返排液进入催化氧化塔，向催化氧化塔内通入臭氧(O3)，进行催化氧化反应，催化氧化反应时间控制为40-60min，以确保电化学反应中所生成的Fe2+离子完全被催化氧化成Fe3+离子，通入臭氧(O3)浓度由前端Fe2+离子的析出浓度所决定。
经过催化氧化反应后的压裂返排液，进入第二PH调节槽，向压裂返排液中投入碱性药剂进行pH调节，将压裂返排液的pH值调整中性或碱性，第二pH调节槽的反应时间控制为10-15min，以保证反应的完全。碱性药剂可以采用NaOH、Ca(OH)2、氨水等可以用来调节pH值药剂。pH调节槽可以采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。pH调节槽的搅拌器转速设置为80-120rpm，以保证药剂的充分混合。pH调节槽需要设置在线的pH仪表进行在线检测，并用于控制碱性药剂泵的运行。
调节pH值的压裂返排液，进入混凝槽投加混凝剂进行混凝反应，混凝剂可以铁盐混凝剂或铝盐混凝剂。混凝槽的反应时间控制为10-15min，混凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。混凝槽的搅拌器转速设置为80-120rpm，以保证药剂的充分混合。混凝剂的投加量一般为100-300ppm，详细加药量根据实际情况进行实验确定。
混凝反应后压裂返排液进入絮凝槽，投加絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂一般为聚丙烯酰胺。絮凝槽的反应时间控制为5-15min，絮凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。pH调节槽的搅拌器转速设置为30-60rpm，采用低速搅拌，防止生成的矾花被高速搅拌打散。絮凝剂的投加量一般为2-5ppm，详细加药量根据实际情况进行实验确定。
经过混凝、絮凝反应后压裂返排液，形成大块的矾花后，进入设置在后端的沉淀槽进行固液分离，压裂返排液中的悬浮物自然沉降至沉淀槽的底部，用污泥泵或自压排出，上部经过分离的澄清液收集到中间水槽。沉淀槽设置的目的为了对已经混凝的压裂返排液进行固液分离，也可用气浮器等固液分离方式进行对压裂返排液中所产生悬浮物进行固液分离。
经过分离后澄清液短暂贮存后，用水泵送入到多介质过滤器，多介质过滤器内装有锰砂填料，用于吸附水中剩余的铁离子。多介质过滤器内装置有无烟煤和石英砂，用于过滤水中剩余的悬浮物，过滤器的滤速一般取值为8-12m3/m2.hr；过滤器设置反洗程序，需要进行空气反洗和气水反洗。过滤器空气反洗强度为0.8-1.0m3/m2.min；过滤器水反洗强度为25-35m3/m2.hr。
过滤后压裂返排液进入到活性塔，利用活性炭的多孔吸附性能对水中的有机物进行吸附。活性炭塔内装有颗粒活性炭，颗粒活性炭可以是果壳活性炭或椰壳活性炭。活性炭的满速一般取值为10-14m3/m2.hr。活性炭塔设置反冲洗程序，活性炭水反洗强度为20-25m3/m2.hr。
经过活性炭吸附后压裂返排液，进入到设置在后端的树脂塔，树脂塔内装填有除硼选择树脂，除硼选择树脂为一种螯合树脂，专门用来与水中的硼离子进行离子交换。压裂返排液在离子交换前端处理中，硼离子的去除率约为85-95％左右，不同区域的压裂返排液中含有的硼离子总量多少不一，当压裂返排液中的硼离子含量超过100mg/L时，后端采用除硼选择树脂对压裂返排液中的剩余硼离子进行吸附，从而达到压裂液复配时硼离子小于5mg/L的要求。除硼选择树脂采用可再生树脂，树脂的再生剂为HCl和NaOH。
经过除硼树脂交换后的压裂返排液，硼离子含量小于5mg/L，收集到回用水槽，即可用于压裂液的复配回用。
以下是通过上述方法处理后的压裂返排液的具体效果数据。说明本发明的方法具有更好的有机物、硼离子、悬浮物、油污祛除能力。
实施例2
压裂返排液接入到原水箱进行水质调匀后，一般水质调匀的时间为大于1小时，用泵送入第一pH调节槽，向水中投入酸性药剂H2SO4，将原水的pH值调节到酸性，调节的pH值范围为4.5，pH调节槽的反应时间一般控制在15min。第一pH调节可以管道混合器进行混合投加药剂或设置搅拌机进行搅拌混合。第二pH调节槽的搅拌机转速设置为120rpm，以保证药剂的充分混合。
pH值调节至酸性的压裂返排液进入电化学反应装置，电化学反应装置的主析出基板为采用铁板，析出Fe2+离子。通过调节电化学反应的电流强度来控制Fe2+离子的析出浓度和析出速率。电化学反应装置的反应时间为15min，通入直流电源的电流强度控制在10mA/cm2，直流电源的电流值由电化学反应装置的电流强度、通电面积计算后确定。直流电源的电压值由通入压裂返排液的电导率(电阻率)确定。
经过电化学反应后压裂返排液进入催化氧化塔，向催化氧化塔内通入臭氧(O3)，进行催化氧化反应，催化氧化反应时间控制为60min，通入臭氧(O3)浓度由前端Fe2+离子的析出浓度所决定。
经过催化氧化反应后的压裂返排液，进入第二pH调节槽，向压裂返排液中投入碱性药剂进行pH调节，将压裂返排液的pH值调整中性或碱性，使用前端反应生成的Fe3+离子在弱碱性或碱性的条件下进行反应，生成不溶于水的Fe(OH)3。No.2pH调节槽的反应时间控制为10-15min，以保证反应的完全。碱性药剂采用NaOH pH调节槽可以采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。pH调节槽的搅拌器转速设置为120rpm，以保证药剂的充分混合。pH调节槽需要设置在线的pH仪表进行在线检测，并用于控制碱性药剂泵的运行。
调节pH值的压裂返排液，进入混凝槽投加混凝剂进行混凝反应，混凝剂可以铁盐混凝剂或铝盐混凝剂。混凝槽的反应时间控制为15min，混凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。混凝槽的搅拌器转速设置为120rpm，以保证药剂的充分混合。混凝剂的投加量一般为300ppm，详细加药量根据实际情况进行实验确定。
混凝反应后压裂返排液进入絮凝槽，投加絮凝剂进行絮凝反应，絮凝剂一般为聚丙烯酰胺。絮凝槽的反应时间控制为15min，絮凝槽可采用带搅拌器的反应槽或静态混合器。pH调节槽的搅拌器转速设置为60rpm，采用低速搅拌，防止生成的矾花被高速搅拌打散。絮凝剂的投加量一般为5ppm，详细加药量根据实际情况进行实验确定。
经过混凝、絮凝反应后压裂返排液，形成大块的矾花后，进入设置在后端的沉淀槽进行固液分离，压裂返排液中的悬浮物自然沉降至沉淀槽的底部，用污泥泵或自压排出，上部经过分离的澄清液收集到中间水槽。沉淀槽设置的目的为了对已经混凝的压裂返排液进行固液分离，也可用气浮器等固液分离方式进行对压裂返排液中所产生悬浮物进行固液分离。
经过分离后澄清液短暂贮存后，用水泵送入到多介质过滤器，多介质过滤器内装有锰砂填料，用于吸附水中剩余的铁离子。多介质过滤器内装置有无烟煤和石英砂，用于过滤水中剩余的悬浮物，过滤器的滤速一般取值为12m3/m2.hr；过滤器设置反洗程序，需要进行空气反洗和气水反洗。过滤器空气反洗强度为1.0m3/m2.min；过滤器水反洗强度为35m3/m2.hr。
过滤后压裂返排液进入到活性塔，利用活性炭的多孔吸附性能对水中的有机物进行吸附。活性炭塔内装有颗粒活性炭，颗粒活性炭可以是果壳活性炭或椰壳活性炭。活性炭的满速一般取值为14m3/m2.hr。活性炭塔设置反冲洗程序，活性炭水反洗强度为25m3/m2.hr。
经过活性炭吸附后压裂返排液，进入到设置在后端的树脂塔，树脂塔内装填有除硼选择树脂，除硼选择树脂为一种螯合树脂，专门用来与水中的硼离子进行离子交换。压裂返排液在离子交换前端处理中，硼离子的去除率约为95％左右，不同区域的压裂返排液中含有的硼离子总量多少不一，当压裂返排液中的硼离子含量超过100mg/L时，后端采用除硼选择树脂对压裂返排液中的剩余硼离子进行吸附，从而达到压裂液复配时硼离子小于5mg/L的要求。除硼选择树脂采用可再生树脂，树脂的再生剂为HCl和NaOH。
经过除硼树脂交换后的压裂返排液，硼离子含量小于5mg/L，收集到回用水槽，即可用于压裂液的复配回用。
以下是通过上述方法处理后的压裂返排液的具体效果数据。说明本发明的方法具有更好的有机物、硼离子、悬浮物、油污祛除能力。
表1实施例1处理后的压裂返排液的检测数据
新疆油田准东采油厂某井口压裂返排液去除上部浮油后水样
表2实施例2处理后的压裂返排液的检测数据
新疆油田准东采油厂某联合站压裂返排液贮存池
对比例1
采用背景技术中第一种方法进行处理，得到数据如下：
对比效果见表中备注。
对比例2
使用背景技术第二种方法处理，具体数据如下：
对比效果见表中备注。
本发明提供的方法处理的压裂返排液可回收利用，比现有技术效果好。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压裂返排液复配回用的处理方法，其特征在于，包括：
将所述压裂返排液进行预处理后进行催化氧化操作；
将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性，然后与混凝剂混合进行混凝反应；
将所述混凝反应后的压裂返排液与絮凝剂混合，进行絮凝反应，得到压裂返排液与沉淀的混合物；
将所述混合物经过分离、澄清、过滤，得到过滤后的压裂返排液；
将所述过滤后的压裂返排液进行活性吸附；得到的液体可以进行复配回用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在活性吸附后，还包括：
将所述活性吸附后的压裂返排液进行离子交换，得到的液体可以进行复配回用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述离子交换选择硼选择树脂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理具体为：
将压裂返排液的pH值调节至酸性；
将所述调节至酸性的压裂返排液进行电化学处理，析出Fe2+离子。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化氧化具体为：
将所述预处理后的压裂返排液与臭氧混合，进行催化氧化。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述催化氧化中臭氧的添加量为Fe2+离子的摩尔比为1.2～1.8∶1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述催化氧化后的压裂返排液调节pH值至中性或碱性中，调节pH值的药剂选自NaOH、Ca(OH)2、氨水中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝剂选自铁盐混凝剂或铝盐混凝剂。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过滤中，过滤速度为8-12m3/m2.hr。
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