页岩气压裂返排液也要零排放——山东瑞海米山

2020-07-24 10:00:16 admin 0

2009年以来,国内开始筹划页岩气资源调查、勘探、开发。随着这么多年行业的发展,资源勘探开发技术日益成熟,与此同时,页岩气资源开发带来的水资源挑战和环境污染,目前已然成了新的焦点。

国内页岩气资源的分布,主要在四川、重庆、新疆、贵州、内蒙、陕西等地。页岩气一般采用水利压裂开采,生产过程中需要耗费大量水资源,由此产生的压裂返排液则是目前主要的待处理工业废水。

页岩气的返排液很有特点:含盐量高,Cl-含量高,钙镁离子含量高,重金属含量高, COD含量高,成分复杂;水质因地域不同波动非常大,水量不稳定等。

例如:四川某返排液水质组成:


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基于这些特点,以至于返排液在初期处理时,很多同行把它与垃圾渗滤液循环冷却排污水同类对比来处理。

压裂返排液的主要处理方式:回注、回用、达标外排。三种方式,可以算三个逐步发展的过程。

回注方式早期用的比较多,很多时候要外运到回注站,回注处理能力常规很难满足返排废水处理量的要求,且成本高、地下水环境风险不明确。

其次是简单处理后回用,不涉及脱盐,目前有些地方还在用,比如:处理的返排液用于配置压裂液等。随着资源的开采,常规的处理回用工艺,氯离子、COD等会累积,造成回用成本会越来越高。

简单处理后的回注、回用工艺,整体跟目前的填埋场垃圾渗滤液浓水回灌有些类似,能解燃眉之急,但是长期而言,依然存在风险。

系统进入产气期后,回用需求会逐渐减小直至消失,所以近些年,另一方面随着政策的要求,国内如贵州、云南、四川等很多地方政策已经要求深度处理后达标排放。

现在国内环保要求提高,如限盐或氯化物排放指标的省份也越来越多,地方政策不一样,所以处理工艺的配套也就不一样。

国内某些地区,达标排放满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准排放限值,处理后的水可以选择性回用。部分回用于项目生产配药用水、制砖生产用水、车间地面冲洗用水,剩余用作钻井用水。

介于国内冶金、化工、电镀等众多行业废水的环保处理技术日益成熟,近零排放/零排放热潮席卷全国,要求达标排放的压裂返排液也难以幸免。

页岩气系统工业废水达标排放处理工艺,可以说涉及了目前很多零排放系统中的常用技术,如:气浮技术、氧化技术、絮凝沉淀技术、蒸馏技术、膜技术、生化技术、蒸发技术等。

膜技术中,涉及了微滤、超滤、RO、DT/ST、电驱动膜、正渗透、MD等技术。一部分作为过滤等预处理工艺,一部分则作为主要的脱盐、浓缩工艺,其中脱盐是返排液达标排放的核心处理过程之一

显然在脱盐、浓缩工艺部分,最常见的就是RO、DT/ST、ED三种工艺。配套时可以是其中一种工艺,也可以是彼此间的工艺组合。目前这些工艺在返排液中也开展了很多实质性的工作。

目前返排液双膜法工艺应用较多,脱盐、浓缩工艺多为RO、DT工艺,如天科页岩压裂返排液治理项目、鄂尔多斯邦宇泰、涪陵页岩气田、苏里格气田、西南某油气田公司、内蒙古恒盛环保等。

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鄂尔多斯某返排液处理系统为例:

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上述工艺处理后,满足达标排放标准,达标后的出水可以回用。另外MVR系统中冷凝水满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)中绿化水质标准。

根据工艺分析,压裂返排液处置达标排放,RO浓缩液经蒸发会产生对应的结晶盐,该系统结晶盐为危废,还需进一步委外处理。

另一方面,作为目前主流脱盐、浓缩工艺之一的ED技术,目前在返排液中也有尝试,以某返排液中试系统为例:

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页岩气井区项目地一般位置偏远,有效利用面积有限,返排液处理设备应采用便捷模块化设计,如目前流行的集装箱式一体化设备,以便于施工安装和使用。

尽管返排液还未实现真正意义上的零排放应用,但是返排液的深度处理已经拉开序幕!

向近零排放、零排放方向看齐!!!


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