化学絮凝破胶-电化学耦合处理压裂返排液

杨萍萍， 尚玲， 谢亮， 张芮滔， 全红平

（1.中油（新疆）石油工程有限公司设计分公司， 新疆 克拉玛依 834000； 2.新疆油田公司实验检测研究院， 新疆克拉玛依 834000； 3.西南石油大学 化学化工学院， 成都 610500）

油田压裂作业后返排至地面的返排液成分复杂、 化学药剂种类多、 CODCr和悬浮物含量高［1－2］，一般的处理工艺难以达到预期要求。 电催化氧化技术对反应条件要求不高， 不易造成二次污染［3］， 并且具有突出的氧化能力， 利用外加电场的作用在电极表面产生强氧化性基团如·O2、 H2O2、 ·OH 等来氧化溶液中的有机污染物［4］， 从而使有机物氧化降解为H2O 和CO2， 或者将水中难降解的大分子有机物分解为低毒或无毒的小分子物质［5］， 达到削减和去除污染物的目的。 目前， 电化学法在针对压裂返排液处理方面已取得显著效果。 张太亮等［6］选用Ti／TiO2作阳极， 不锈钢作为阴极， 利用电化学法处理压裂返排液， 处理后污水达到一级外排标准。李元璐等［7］利用石墨作阴极， Ti／IrO2－RuO2作阳极处理后的返排液能够达到SY／T 6376—2008《压裂液通用技术条件》行业标准要求。 石丽艳［8］选用铝板作为电解电极， 在一系列试验条件下CODCr去除率可达94% 以上。 杨俊杰［9］使用质量浓度为2 000 mg／L 过硫酸铵处理压裂返排液， 常温下反应90 min 时， CODCr去除率为34%。 上述处理方法存在电极易消耗， 需经常更换， 且处理时间长， 成本高等问题。 因此， 为进一步优化电化学法对压裂返排液中高浓度有机污染物的去除， 本研究构建絮凝预处理－化学氧化－电化学法组合工艺， 以CODCr去除率为评价指标， 考察非消耗电极材料、 电化学法工艺条件， 以及与化学法协同处理对压裂返排液CODCr的去除效果。……