油田气田采出水压裂返排液废水预处理

废水特点及危害

油田气田采出水、压裂返排液等属于油气田废水，成分复杂、污染性大，若不经处置直接排放，将严重破坏生态环境，并影响油气田可持续开采和发展。压裂返排液是油气田压裂作业后返排出的一种含有固相的液体，该类作业废水主要成分为瓜胶、防腐剂、破胶剂、石油类及其它各种化学添加剂，存在水资源消耗大、废水产生量大、废水组分复杂等特点，具有三高（高 COD 值，高稳定性，高粘度）特征。主要特点还包括成份复杂，污染物种类多（油、SS、瓜胶、各种药剂），含量高；粘度高、乳化严重，分离困难；水质、水量波动大，对设备抗冲击和稳定性要求高；多在作业现场，位置偏僻，配套公共工程少，要求自动化程度高、占地小、撬装化、可移动性强处理设备。

预处理难点

在技术层面，传统水处理技术例如生化、高级氧化和膜处理，存在一定局限性。由于油气资源分布的区域性和开采模式的间歇性、分散性，采出水、压裂返排液等油气田废水水质、水量波动大，生化系统抗冲击能力弱，系统容易崩溃；高级氧化需要投加大量药剂，导致固废处置量增加，综合处理成本过高；膜处理系统难以达到零排放要求，处理程度低，运行成本高；将传统水处理技术组合使用，则工艺流程过长，稳定性差。

预处理工艺示例

云汉天河装备工艺

该工艺将压裂返排液返排至地面后进入收集池/罐，通过重力沉降去除其携带的泥沙等大颗粒固体；后经提升泵输送至 CDOF 装置深度氧化降粘，在进入 CDOF 装置前加注催化剂提高氧化效果，破胶后的返排液加入专用的絮凝剂后进入 CDFU 装置进行浮选，CDOF 和 CDFU 浮渣进入叠螺机脱水，脱出的污水再次进入收集池/罐，CDFU 产水进入过滤器，滤后水可满足回配使用。其优势在于工艺流程短，设备撬装化，可车载和随井作业；CDOF 为公司专利设备，氧化快速彻底，可快速破胶降粘；可有效去除钙镁离子和硼离子，污泥量大幅减少。

其他处理工艺

以四川德阳气田采出水全量化处置项目为例，气浮、反应沉淀系统产生的污泥与外运泥浆液混合后送至高压板框系统处理，泥饼委外处理，滤液返回隔油池，最终汇入曝气均质系统。其采用板式 MVR 蒸发结晶系统为核心处理设备，结合预处理系统和后端保障系统，平均达标得水率≥93%，副产物结晶盐达到工业盐标准