Cómo tratar las aguas residuales del gas de esquisto

El tratamiento de las aguas residuales del fluido de retorno del fracturamiento de gas de esquisto es un proceso complejo y crítico que tiene como objetivo reducir la contaminación ambiental, proteger los recursos hídricos y lograr el aprovechamiento de los recursos de aguas residuales.

En el proceso de tratamiento del fluido de retorno de fracturación de gas de esquisto, Tecnología de evaporación MVR Introduce aguas residuales en el evaporador y utiliza energía térmica para evaporarlas, reduciendo así su cantidad. Al mismo tiempo, gracias a la cristalización de la sal durante la evaporación, se pueden separar y recuperar sus componentes útiles, optimizando así el uso de los recursos. La tecnología de secado de licores madre con alto contenido de sal de Weishengda, eficiente y respetuosa con el medio ambiente, no solo trata las aguas residuales de forma eficiente, sino que también reduce el coste del tratamiento.

Características de las aguas residuales del fluido de reflujo de fracturación

Las aguas residuales del fluido de retorno de fracturación de gas de esquisto tienen las siguientes características principales:

Alta salinidad: Debido a los minerales disueltos o arrastrados en la formación, el contenido de sal en las aguas residuales es alto.

Alto contenido de materia orgánica: Contiene aditivos para fluidos de fracturación (como goma guar, agente de reticulación de boro orgánico, rompedor de gel, etc.) y materia orgánica natural en la formación.

Alto contenido de materia suspendida: La cantidad de materia suspendida es alta en la descarga inicial, pero disminuye gradualmente a medida que avanza el reflujo.

Metales pesados y sustancias radiactivas: En casos raros, puede contener metales pesados y sustancias radiactivas presentes de forma natural.

Flujo del proceso de tratamiento

El flujo del proceso de tratamiento de aguas residuales del fluido de reflujo de fracturación de gas de esquisto generalmente incluye los siguientes pasos:

1. Pretratamiento

Objetivo: Eliminar materia suspendida de gran tamaño, algo de materia orgánica y metales pesados en las aguas residuales.

Método: Se utilizan tecnologías de ciclón, flotación, precipitación por floculación, suavizado y filtración con agentes, entre otras. Por ejemplo, se pretrata el agua residual mediante electrofloculación, el método alcalino compuesto para suavizar la calidad del agua, el método de punto de ruptura para eliminar el nitrógeno amoniacal, entre otros métodos.

2. Tratamiento de desalinización

Propósito: Reducir el contenido de sal en las aguas residuales para cumplir con los estándares de tratamiento o descarga posteriores.

Método: Se utilizan procesos de tratamiento profundo, como la desalinización por evaporación de cuatro efectos. Estos métodos eliminan eficazmente la sal y los iones de metales pesados de las aguas residuales, reducen su conductividad y el contenido total de sólidos disueltos.

3. Tratamiento profundo

Objetivo: Eliminar aún más materia orgánica, metales pesados y otros contaminantes en las aguas residuales.

Método: Utiliza adsorción con carbón activado, separación por membranas y otras tecnologías. Estas tecnologías ofrecen ventajas como alta eficiencia, estabilidad y fácil control automático, lo que mejora significativamente el tratamiento de aguas residuales.

4. Utilización de recursos

Propósito: Realizar el aprovechamiento de los recursos de aguas residuales, reducir los costos de tratamiento y reducir la contaminación ambiental.

Método: El agua de las aguas residuales se evapora mediante un experimento de evaporación al vacío, y el agua condensada obtenida puede cumplir con los requisitos de descarga; la sal cristalizada después de la evaporación y la cristalización cumple con los requisitos secundarios de la sal industrial y se puede utilizar en la producción química y otros campos.

5. Tratamiento final y egreso

Propósito: Garantizar que las aguas residuales tratadas cumplan con los estándares de descarga y se descarguen o reutilicen de manera segura.

Método: Las aguas residuales tratadas se analizan para garantizar que todos sus indicadores cumplan con los estándares de primer nivel de la norma integral de vertido de aguas residuales. En algunas zonas o casos específicos, podría requerirse un tratamiento de purificación más riguroso para cumplir con las normas de vertido más estrictas o los requisitos de reutilización.

Desafíos técnicos y soluciones

En el tratamiento de aguas residuales de reflujo de fracturación de gas de esquisto, los principales desafíos técnicos incluyen la compleja composición de las aguas residuales, la dificultad del tratamiento y los altos costos de tratamiento. Para afrontar estos desafíos, se pueden adoptar las siguientes soluciones:

Desarrollar tecnologías de tratamiento eficientes: como desarrollar nuevas tecnologías de desalinización, optimizar procesos de tratamiento profundo, etc., para mejorar la eficiencia del tratamiento y reducir los costos del mismo.

Aprovechar los recursos de aguas residuales: a través de la tecnología de utilización de recursos, las aguas residuales se convierten en recursos valiosos, como la sal industrial, para reducir los costos de tratamiento y lograr beneficios económicos.

Tecnología de tratamiento de descarga externa de fluidos de reflujo de fracturación

La tecnología estándar de tratamiento de descarga externa debe incluir la eliminación de SS, aceite, DQO, nitrógeno amoniaco, dureza y TDS, y la dificultad y el objetivo son separar los TDS altos del agua para cumplir con los estándares de descarga externa.

Según las normas de vertido externo, el tratamiento de vertido externo incluye flotación, oxidación catalítica, precipitación por ablandamiento, ultrafiltración, concentración, cristalización por evaporación y tratamiento profundo. Este proceso no solo cumple con las normas de vertido externo, sino que también extrae NaCl del fluido de retorno como producto. El NaCl separado puede utilizarse como materia prima química y sal para el ganado, logrando así el objetivo de un valioso recurso material. El dispositivo de tratamiento profundo en el proceso de vertido estándar se añade principalmente para solucionar el incumplimiento causado por diferentes procesos de concentración de membranas o condiciones de evaporación, pero es necesario configurar diferentes dispositivos de tratamiento profundo según la calidad del agua. Si se utiliza un dispositivo de electrodiálisis, se debe añadir un dispositivo de eliminación de DQO de agua dulce; si los cristales de evaporación se evaporan en condiciones alcalinas, el nitrógeno amoniacal entra en el agua condensada, por lo que se debe añadir un dispositivo de eliminación de nitrógeno amoniacal. Dado que las normas para el vertido del fluido de retorno de fracturación son estrictas, el proceso de tratamiento es más complejo y largo, se recomienda recolectar el fluido de retorno y construir una planta de tratamiento centralizado.