一種壓裂返排液無害化預處理藥劑及其水處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種壓裂返排液無害化預處理藥劑及其水處理方法，其藥劑包括，分別配制并在使用前分開存放的復配的破膠劑和復配的絮凝劑；所述復配的破膠劑為過硫酸鉀、氧化鈣、酶破膠劑按質量組分分別為10%～25%，20%～45%，30%～60%的比例配制而成；所述復配的絮凝劑為硫酸鋁、七水合硫酸亞鐵、聚丙烯酞胺、活性白土按質量組分分別為10%～25%，20%～55%，15%～20%，15%～35%的比例配制而成；其水處理方法包括配制復配的破膠劑溶液、配制復配的絮凝劑溶液、藥劑量的計算和按順序進行投加、藥劑在廢水中反應四個步驟。本發明對于水質波動大的壓裂返排液具有非常好的處理效果。
【專利說明】
一種壓裂返排液無害化預處理藥劑及其水處理方法
技術領域
[0001] 本發明涉及油氣田開發過程中的壓裂返排液無害化污水處理，具體地講是一種壓 裂返排液無害化預處理藥劑及其水處理方法。
【背景技術】
[0002] 水力壓裂技術是目前油氣田增產的一項重要措施。在水力壓裂施工作業過程中會 有10~40 %的壓裂液會返排到地面，它包含有胍膠，石油類及其添加劑等各種化學物質，具 有高C0D，高穩定性，高粘度等特點，部分物質有毒并帶有放射性，返排到地面后如果不經過 處理或者處理不當，勢必對周圍環境，尤其是對土壤，地表水以及地下水帶來不容忽視的影 響。壓裂返排液的處理對于保證水力壓裂開采增產的正常進行，對于油田的可持續性發展 起到至關重要的作用。
[0003] 目前，由于壓裂返排液成分復雜，決定了采用單一方法難以實現達標排放，因此國 內外壓裂返排液的處理一般是采用組合工藝，我司研發出了一種預處理混凝沉淀-初級氧 化-高級氧化耦合工藝，使最終產水可以達到一級排放標準。經過預處理，各種初級氧化和 高級氧化工藝等化學方法以及最后用活性炭工藝以達到出水達標排放的目的。預處理的目 的是去除壓裂返排液中的懸浮物和膠體等物質，減輕固體雜質對后續工藝的影響，最大程 度避免對后續工藝中設備的損耗，同時去除大部分易降解的C0D，大幅度降低后續工藝的處 理負荷。由此可見，預處理工藝是整個壓裂返排液處理工藝的重要步驟。
[0004] 但是，現有壓裂返排液處理工藝涉及的預處理工藝中采用的藥劑存在以下弊端：
[0005] 1、去除C0D效果沒有達到最優的程度；
[0006] 2、藥劑使用量大，最終造成沉淀污泥量大；
[0007] 3、過量添加的藥劑在造成成本增加的同時還會造成二次污染。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種壓裂返排液無害化預處理藥劑 及其水處理方法。該藥劑及其使用方法優化了藥劑用量，降低了運行成本，同時達到最優的 性價比。
[0009] 實現本發明的技術方案是：一種壓裂返排液無害化預處理藥劑，包括復配的破膠 劑和復配的絮凝劑；
[0010] 所述復配的破膠劑為過硫酸鉀、氧化鈣、酶破膠劑，按照以下比例配制而成，按質 量百分比組分分別為10%~25%，20%~45%，30%~60% ;
[0011] 所述復配的絮凝劑為硫酸鋁、七水合硫酸亞鐵、聚丙烯酞胺、活性白土按照以下比 例配制而成，按質量百分比組分分別為10%~25%，20%~55%，15%~20%，15%~35% ;
[0012] 上述復配的破膠劑和復配的絮凝劑分別配制，使用前分開存放。
[0013] -種壓裂返排液無害化預處理藥劑處理污水的方法，包括如下步驟：
[0014] 1)將所述復配的破膠劑在使用時配制成質量濃度為10~30%的溶液；
[0015] 2)將所述復配的絮凝劑在使用時配制成質量濃度為10~30%的溶液；
[0016] 3)以每升廢水量計算需要添加的藥劑量;按照1~10g/L:l~6g/L質量比使用復配 的破膠劑和復配的絮凝劑，并且按照先加復配的破膠劑后加復配的絮凝劑的順序進行投 加；
[0017] 4)使所述復配的破膠劑溶液和復配的絮凝藥劑溶液在廢水中反應時間為1~2h。
[0018] 進一步，在步驟4)中，先加入20 %復配的破膠劑溶液，反應0.5h后，加入配制成 10 %復配的絮凝藥劑，再反應1~2h。
[0019] 破膠劑的作用是通過調節PH值以打破膠體的穩定性，然后進行絮凝沉降；絮凝劑 的作用是通過使膠體顆粒與絮凝劑通過電性中和，吸附架橋和交聯等作用促使小膠體顆粒 聚集成大顆粒，形成絮狀沉淀物，靠重力沉降從而脫離體系，以此去除廢水中的懸浮物，膠 體等物質。
[0020] 本發明的有益效果是：
[0021] 1、本發明方法優化了藥劑用量，降低了運行成本，同時達到最優的性價比。
[0022] 2、本發明的藥劑可以顯著降低原液的粘度，破壞原液的體系穩定性，大幅度降低 C0D，對于水質波動大的壓裂返排液具有非常好的處理效果。
[0023]本發明使用效果對比表：
【附圖說明】
[0025] 圖1為反應時間對出水C0D影響曲線圖。
[0026] 圖中標號：1 一本發明藥劑出水C0D曲線，2-現有藥劑出水C0D曲線。
【具體實施方式】
[0027] 實施例一：
[0028] 待處理壓裂返排液水樣取自四川某油田。過硫酸鉀，氧化鈣和酶破膠劑作為復配 破膠劑，按照每升廢水添加復配破膠劑量l〇g/L計算，分別添加28,3.5 8,4.58，然后配制成 20 %破膠劑溶液，將硫酸鋁、七水合硫酸亞鐵、聚丙烯酞胺和活性白土按照每升廢水添加復 配絮凝劑量6g/L計算，分別添加1.5g，2.5g，0.9g，1. lg配制成10%溶液，先加入20%破膠劑 溶液，反應lOmin后加入10%復配絮凝劑溶液，再反應lOOmin后，攪拌速度400rpm。出水取樣 測試COD，C0D去除率可以達到38.18%。
[0029] 實施例二：
[0030] 待處理壓裂返排液水樣取自山東勝利油田。過硫酸鉀，氧化鈣和酶破膠劑作為復 配破膠劑，按照每升廢水添加6.5g復配破膠劑，分別添加1.5g，2g，3g配制成20 %破膠劑溶 液，將硫酸鋁、七水合硫酸亞鐵、聚丙烯酞胺和活性白土，按照每升廢水添加復配絮凝劑量 7g/L計算，分別添加1 g、2.5g、1.2g、2.3g配制成10 %溶液，先加入20 %破膠劑溶液，反應 0.5h后，加入配制的20%復配絮凝劑溶液，再反應2h后，取樣測試COD XOD去除率可以達到 38% 〇
[0031 ]上述實施例的效果從圖1中的本發明藥劑出水C0D曲線1和現有藥劑出水C0D曲線2 的比較可直觀地看到。
【主權項】
1. 一種壓裂返排液無害化預處理藥劑，其特征在于:包括復配的破膠劑和復配的絮凝 劑； 所述復配的破膠劑為過硫酸鉀、氧化鈣、酶破膠劑，按照以下比例配制而成，按質量百 分比組分分別為 1〇%-25%，20%-45%，30%-60%; 所述復配的絮凝劑為硫酸鋁、七水合硫酸亞鐵、聚丙烯酞胺、活性白土按照以下比例配 制而成，按質量百分比組分分別為1〇%_25%，20%-55%，15%-20%，15%-35%; 上述復配的破膠劑和復配的絮凝劑分別配制，使用前分開存放。2. -種壓裂返排液無害化預處理藥劑處理污水的方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 將所述復配的破膠劑在使用時配制成質量濃度為10-30%的溶液； 2) 將所述復配的絮凝劑在使用時配制成質量濃度為10-30%的溶液； 3) 以每升廢水量計算需要添加的藥劑量；按照l-l〇g/L : 1-6 g/L質量比使用復配 的破膠劑和復配的絮凝劑，并且按照先加復配的破膠劑后加復配的絮凝劑的順序進行投 加； 4) 使所述復配的破膠劑溶液和復配的絮凝藥劑溶液在廢水中反應時間為1~2h。3. 根據權利要求2所述壓裂返排液無害化預處理藥劑處理污水的方法，其特征在于:在 步驟4)中，先加入20%復配的破膠劑溶液，反應0.5h后，加入配制成10%復配的絮凝藥劑，再 反應1~2h。
【文檔編號】C02F1/00GK106044884SQ201610556236
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發明人】羅平凱, 杜利, 粟建輝, 羅榮川, 王平安, 朱之慶, 張霞玉, 白如玉, 胡志勇, 宋佳, 邱林青
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化西南石油工程有限公司油田工程服務分公司