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油田压裂废液绿色氧化处理及促进技术研究

王春霄  
【摘要】:在油田作业中,压裂技术是重要的油田增产技术之一,在各类不同的储层有着广泛应用;水力压裂是一个非常复杂的过程,压裂技术的广泛应用使得压裂液也随之被大量使用,从而压裂过程中产生的压裂废液处理问题日益得到重视。压裂废液具有结构稳定、COD值高及难以被自然降解等特征,如不经过处理即排出会对环境造成不可逆伤害。本文提出以高铁酸钾为核心绿色强氧化剂,同时联合微波和电化学氧化等绿色过程,处理油田压裂废液,处理过程符合绿色化学中旨在减少甚至完全消除不利于人类健康和环境的反应原料的使用原则,使用次氯酸钙工艺,混凝工艺促进微波、高铁酸钾、电化学绿色氧化技术处理效果。本文研究了压裂废液预处理(微波-次氯酸钙预调制处理,COD值低于1260mg/L)、压裂废液氧化处理(高铁酸钾氧化-混凝,COD值低于350mg/L)、压裂废液深度处理(电化学深度氧化-混凝,COD值低于150mg/L)的组合处理技术,处理之后废液COD、pH、粘度、悬浮物指标达到综合废水国家二级排放标准(GB 8978-1996)。其中预处理技术:微波处理最佳条件为微波功率700w、反应时间2min、pH为2;在次氯酸钙调制阶段确定次氯酸钙加量为2500mg/L最佳;压裂废液氧化处理:高铁酸钾氧化最佳条件为初始浓度3500mg/L,温度24℃,反应时间30min,搅拌强度400r/min,溶液初始PH=10;混凝最佳条件为聚合氯化铝加量1300mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加量50mg/L,搅拌速度400r/min,pH=10;压裂废液深度处理:电化学深度氧化最佳条件为电解电压4V,反应时间60min,初始pH为10,搅拌强度为400r/min。使用预处理-氧化处理-深度氧化组合技术处理技术,在最佳条件下分别可使COD去除率达到34.2%、81.7%、93.9%,COD值由1869mg/L降低到112.6mg/L,粘度由4.5cp降低到1.23cp,悬浮物由589mg/L降低到19.7mg/L。


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