煤層氣井采出水的化驗分析及處理

何鳳巖

摘要：目前我國煤層氣開采處于集中開發(fā)階段，在開采過程中污染物的排放以廢水處理較為突出，沒有形成系統(tǒng)有效的水處理措施。應(yīng)加大對煤層氣開發(fā)廢水處理技術(shù)的研究，為系統(tǒng)解決煤層氣開發(fā)污水處理問題提供有效的技術(shù)保障。做到與時俱進、不斷創(chuàng)新，以滿足可持續(xù)發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：煤層氣;采出水;廢水處理;水處理工藝

1煤層氣采出水的危害

煤層氣井建成初期，地層采出水的產(chǎn)生量較大，高礦化度的煤層采出水會使土壤發(fā)生鹽漬化，影響區(qū)域植物多樣性及均勻度。含重金屬煤層采出水危害動植物生長和人類健康，并且還含有大量的污染物（懸浮物、礦物質(zhì)、鹽類、低重度油類、砷、汞、鎘、硫化物、氯化物等）。煤層種類不同，采出水水質(zhì)也有差別，會對于人類的健康造成嚴重的侵害，也會對土壤環(huán)境造成很大的影響。為了防止采出水污染環(huán)境，必須經(jīng)過處理并確認達標(biāo)后，才能回收利用或外排。

2煤層氣采出水化驗及指標(biāo)分析

煤層氣采出水污染物排放標(biāo)準，參照《污水綜合排放標(biāo)準》（GB8978-1996）對山西省煤層氣開采區(qū)域，部分區(qū)域的煤層氣進行了采樣化驗，統(tǒng)計四個區(qū)域各污染物的濃度，比對《污水綜合排放標(biāo)準》（GB8978-1996）一級標(biāo)準和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準，對照標(biāo)準分析超標(biāo)情況。《地表水資源質(zhì)量標(biāo)準》（SL63-1994）一級標(biāo)準確定污染物指標(biāo)

對山西省煤層氣產(chǎn)區(qū)進行取樣化驗，選定4個區(qū)域取樣，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準、《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準》（GB5749-2006）、《地表水資源質(zhì)量標(biāo)準》（SL63-1994）一級標(biāo)準確定污染物指標(biāo)。

煤層氣采出水處理方式大體分為兩種（排放和綜合利用）。排放標(biāo)準參照《污水綜合排放標(biāo)準》（GB8978-1996）執(zhí)行，暫無行業(yè)標(biāo)準。綜合利用主要途徑為油氣田回注，參照《碎屑鹽油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》（SY/T5329）執(zhí)行，由于環(huán)境保護法明確規(guī)定，“嚴禁通過暗管、滲井、滲坑、灌注等不正常運行防治污染設(shè)施等逃避監(jiān)管的方式違法排放污染物”，回注存在爭議點較多，不考慮該種方式。

油氣田開采過程中，鉆井、壓裂等環(huán)節(jié)均使用地表水，按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）要求，一般工業(yè)用水要達到Ⅳ類標(biāo)準，為了對比分析水質(zhì)質(zhì)量和提高污水處理能力，參照Ⅲ類標(biāo)準進行對比分析。

經(jīng)過對比分析，煤層氣采出水指標(biāo)對比《污水綜合排放標(biāo)準》超標(biāo)2項，參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》超標(biāo)10項。兩種方式的執(zhí)行都要先對采出水進行相應(yīng)的處理，使其達標(biāo)后才能排放或綜合利用。

3煤層氣采出水的處理工藝

在井場修建半地下式防滲防漏沉淀池沉淀，再用管道或罐車送到中心處理站或蓄水塘進一步處理后排放或回用。中心處理站污水處理工藝一般為混凝沉淀→石英砂或白云砂過濾→活性炭吸附→中水池消毒→達標(biāo)排放;蓄水塘污水處理工藝為自然凈化，回用于鉆井用水、壓裂用水等。

采出水排放標(biāo)準和回用標(biāo)準相比，氨氮、總鐵、總汞、氟化物、BOD等10項回用標(biāo)準更嚴;與煤層氣井采出水平均濃度相比，除氟化物和總懸浮物超標(biāo)外，其余項目達標(biāo)。排放處理工藝較為簡單，回用處理工藝復(fù)雜，且受地理環(huán)境影響的因素較多。

采出水按照排放標(biāo)準處理后外排處理的分析中，煤層氣井多位于山上，離地表水體較遠，采出水處理達標(biāo)后排放輸送距離較遠;山西省降水量豐枯變化懸殊，小河枯水期水量很小以至斷流，采出水無地表水體接納;部分開采區(qū)相鄰的地表水體為Ⅱ類或Ⅲ類飲用水源保護區(qū)，不能排污。在條件限制的情況下，建議參考《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準》（GB5084-2005）、《城鎮(zhèn)污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T19821-2002）、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920-2002），作為旱作和水作的農(nóng)灌、公園、道邊樹及道路隔離綠化帶、運動場、草坪以及相似地區(qū)的用水，道路清掃和消防用水、河道類非人體接觸的觀賞性景觀環(huán)境用水和娛樂性景觀環(huán)境用水。

結(jié)束語

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，我國各大行業(yè)也迎來了非常大的發(fā)展機遇，特別是能源開采行業(yè)，由于我國國民經(jīng)濟的發(fā)展深受能源行業(yè)發(fā)展的影響，所以社會各界對能源行業(yè)給予了高度關(guān)注，在開發(fā)過程中的環(huán)境保護也是重中之重的前置條件，國家相關(guān)標(biāo)準不斷更新，也促進了環(huán)保科技的飛速發(fā)展。在實際的生產(chǎn)和運營過程中，依據(jù)國家標(biāo)準，參照行業(yè)相關(guān)可行技術(shù)，不斷提高環(huán)境保護的的能力，合理運用環(huán)境保護技術(shù)措施。

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