生物化學(xué)法處理壓裂返排液的研究.pdf

1、油氣井壓裂作業(yè)是油氣井增產(chǎn)的主要措施之一，為各油田普遍采用。油氣井在壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的壓裂返排液己成為當(dāng)前油氣田水體污染源之一，深入研究壓裂返排液的處理方法,對(duì)油氣田環(huán)境污染控制具有重要意義。
　　本論文系統(tǒng)地分析了壓裂返排液的來(lái)源、組成、污染特征及治理現(xiàn)狀，采用化學(xué)預(yù)和生物法聯(lián)合處理壓裂返排液，重點(diǎn)研究了生物化學(xué)法處理的可行性及影響因素。
　　在化學(xué)預(yù)處理實(shí)驗(yàn)中，采用自制聚硅酸鋁鐵混凝劑（PSAF）混凝預(yù)處理方法。利用Des

2、ign-Expert設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)考察SiO2濃度、Si/(Fe+Al)摩爾比、pH等對(duì)PSAF性能的影響，優(yōu)化PSAF的制備條件，并與PAC、PAM等傳統(tǒng)混凝劑比較混凝處理結(jié)果，結(jié)果顯示：Si/(Fe+Al)摩爾比、pH對(duì)PSAF性能影響較大，PSAF最優(yōu)配比為：w（SiO2）=3.4％， n（Si）/n(Fe+Al)=1.3，pH=1.8。最優(yōu)組的混凝效果比 PAC、PAM都要優(yōu)良；經(jīng) PSAF混凝處理后的模擬壓裂返排液的濁度降低率為

3、88.63%，這為后期的生物法處理降低了難度。在生物處理實(shí)驗(yàn)中，利用混凝預(yù)處理后的壓裂返排液配制改良培養(yǎng)液，對(duì)小球藻進(jìn)行半固化混養(yǎng)，利用Design-Expert設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，考察改良培養(yǎng)液中，混凝后的壓裂返排液的濃度、活性炭濃度及β-甘露聚糖酶濃度的影響。對(duì)小球藻接種混養(yǎng)一個(gè)周期（7d）后，分別測(cè)定每組處理后改良營(yíng)養(yǎng)液的濁度和藻細(xì)胞密度，優(yōu)化處理方案。試驗(yàn)結(jié)果表明，改良培養(yǎng)液的最優(yōu)配比為：c（混凝后的壓裂返排液）=200mL/L，c（

4、活性炭）=100g/L， c（β-甘露聚糖酶）=171.08mg/L。利用優(yōu)化的改良培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，藻密度由0.0774×107個(gè)/mL增加到0.4149×107個(gè)/mL，壓裂返排液的濁度降低率達(dá)到91.61%，濁度降至2.29mg/L，符合國(guó)家污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
　　為了驗(yàn)證生物化學(xué)法對(duì)壓裂返排液中的有機(jī)物的去除效果，文章最后引入了 COD去除率作為檢驗(yàn)指標(biāo)，通過(guò)混凝-厭氧-微藻處理的工藝，以最優(yōu)組改良培養(yǎng)液對(duì)小球藻進(jìn)行培養(yǎng)，