頁巖氣田壓裂返排液電化學臭氧耦合處理技術實驗研究

摘" " " 要：針對頁巖氣田壓裂返排液高COD、高氯化物的特點，首先開展了多種高級氧化處理技術去除TOC的室內實驗，初步優(yōu)選出絮凝+電催化臭氧氧化組合工藝對TOC的去除效果最好。然后開發(fā)了電絮凝電催化臭氧氧化耦合處理技術，分別在不分反應室、分反應室兩種情況下開展TOC去除實驗，實驗結果顯示不分室情況下，TOC去除率達80%，分室情況下，TOC去除率達95%。針對分反應室條件下，進行了電絮凝電催化臭氧耦合處理（EC/EP）工藝參數(shù)優(yōu)選，結果表明：Al板為陽極，C-PTFE為陰極，陽極室反應30 min，陰極室反應30 min，氧氣通量為500 mL/min，臭氧濃度為80 mg/L，電流強度為400 mA時，對TOC的去除率最好。

關" 鍵" 詞：壓裂返排液；電絮凝；電催化臭氧氧化；TOC

中圖分類號：X741" " "文獻標識碼： A" " "文章編號： 1004-0935（2023）05-0761-06

頁巖氣是一種非常規(guī)天然氣資源，地質儲量巨大。我國目前已初步形成了四大頁巖氣產區(qū)（涪陵、長寧、威遠、鄂爾多斯），產能超過70億m3·a-1。由于頁巖氣開發(fā)的特殊性，需要將大量的壓裂液注入地層，進行水力壓裂作業(yè)，每口井配制壓裂液用水為（3～4）×104 m3。壓裂返排液與常規(guī)開采的廢水有很大不同，壓裂作業(yè)結束后，從地層返排出來的廢液是包含固體懸浮物（巖石碎屑、陶粒砂、破膠殘渣及水不溶物）、原油、細菌、無機物和有機物的復雜多相分散體系。壓裂返排液具有以下特點[1-5]：（1）成分復雜，污染物種類較多且含量高；（2）高COD、高氯化物、高粘度和高乳化；（3）處理難度大。若不經處置排入水體或者注入地層，可引發(fā)嚴重的地表或地下環(huán)境系統(tǒng)的污染問題。且隨著國家環(huán)保政策愈發(fā)嚴格，壓裂返排液處理技術的研發(fā)迫切且必要[6-10]?！?br>