压裂返排液去除硼离子的方法

2026年6月5日技术前沿 900

压裂返排液去除硼离子的主要方法包括化学药剂耦合离子交换法、树脂吸附法、沉淀法及掩蔽法等，其中化学药剂耦合离子交换法除硼率可达88%左右，树脂吸附法对硼的去除率可高达92.22%。

压裂返排液是石油与天然气勘探开发中压裂工艺后的产物，含大量化学物质和矿物质，其中硼元素具有强毒性，需有效去除以保护环境和人类健康。处理后的返排液可回用或达标排放，是资源循环利用的重要环节。

方法类型	核心技术/药剂	关键步骤/参数	除硼效果/优势
化学药剂耦合离子交换法	氧化剂+钙镁沉淀剂+絮凝剂+除硼剂	调节pH至碱性→加入氧化剂和沉淀剂→絮凝→加除硼剂→调pH至偏酸性→过滤	除硼率约88%，悬浮物<20mg/L，钙镁<300mg/L，满足二次配液要求
树脂吸附法	XSC-700硼特效树脂（聚乙烯醇/聚丙烯酰胺复配）	pH=9，振荡1h，树脂用量2.5g/100mL，初始硼浓度50mg/L	硼去除率>90%，经5次循环再生后仍保持85%以上去除率，动态吸附可降至5mg/L以下
沉淀法	硼酒石酸钡沉淀	pH=10.5，反应时间1h（酒石酸与硼），2h（钡与酒石酸根结合），配比n(H₂BO₃⁻):n(Ba²⁺):n(C₄H₄O₆²⁻)=2:5:4	残余硼可降至3.67mg/L（初始47.15mg/L），满足再配液要求
掩蔽法	甘露醇、木糖醇等多羟基化合物	GLC与硼酸摩尔比≥2.5，pH≈10	完全掩蔽残余硼，形成稳定络合物，避免二次交联，流变性能与原始压裂液相当