Как очистить сточные воды сланцевого газа

Очистка сточных вод, образующихся при гидроразрыве пласта при добыче сланцевого газа, является сложным и критически важным процессом, направленным на снижение загрязнения окружающей среды, защиту водных ресурсов и обеспечение рационального использования сточных вод.

В процессе обработки обратной жидкости при гидроразрыве пласта сланцевого газа, Технология испарения MVR Технология сушки высокосолевого маточного раствора, разработанная компанией Weishengda, позволяет подавать сточные воды в испаритель и использовать тепловую энергию для испарения воды, тем самым уменьшая объем сточных вод. В то же время, благодаря кристаллизации солей в сточных водах в процессе испарения, полезные компоненты сточных вод могут быть отделены и извлечены, что обеспечивает рациональное использование сточных вод. Экологически чистая и эффективная технология сушки высокосолевого маточного раствора, разработанная компанией Weishengda, позволяет не только эффективно очищать сточные воды, но и снижать затраты на их очистку.

Характеристики сточных вод, образующихся при гидроразрыве пласта.

Основные характеристики сточных вод, образующихся при гидроразрыве пласта сланцевого газа, следующие:

Высокая соленость: Из-за растворенных или вынесенных в пласт минералов содержание солей в сточных водах высокое.

Высокое содержание органических веществ: содержит добавки для гидроразрыва пласта (такие как гуаровая камедь, органический борсодержащий сшивающий агент, гелеразрушитель и т. д.) и природные органические вещества, присутствующие в пласте.

Высокое содержание взвешенных частиц: количество взвешенных частиц велико на начальном этапе сброса, но постепенно уменьшается по мере развития обратного потока.

Тяжелые металлы и радиоактивные вещества: В редких случаях может содержать тяжелые металлы и природные радиоактивные вещества.

Схема процесса обработки

Технологический процесс очистки сточных вод, образующихся при гидроразрыве пласта при добыче сланцевого газа, обычно включает следующие этапы:

1. Предварительная обработка

Цель: Удаление крупных взвешенных частиц, некоторого количества органических веществ и тяжелых металлов из сточных вод.

Метод: Использование циклонов, флотации, флокуляционного осаждения, умягчения с помощью агентов и фильтрации, а также других технологий. Например, предварительная обработка сточных вод методом электрофлокуляции, комбинированный щелочной метод умягчения воды, метод определения точки прорыва для удаления аммиачного азота и другие методы.

2. Опреснение воды

Цель: Снизить содержание солей в сточных водах для соответствия стандартам последующей очистки или сброса.

Метод: Использование процессов глубокой очистки, таких как четырехступенчатая испарительная десолизация. Эти методы позволяют эффективно удалять соли и ионы тяжелых металлов из сточных вод, снижать их электропроводность и содержание общего количества растворенных твердых веществ.

3. Глубокое лечение

Цель: Дополнительное удаление органических веществ, тяжелых металлов и других загрязняющих веществ из сточных вод.

Метод: Использование адсорбции на активированном угле, мембранной сепарации и других технологий. Эти технологии обладают преимуществами высокой эффективности, стабильности и простоты автоматического управления, что позволяет значительно улучшить эффект очистки сточных вод.

4. Использование ресурсов

Цель: Обеспечить рациональное использование ресурсов сточных вод, снизить затраты на очистку и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Метод: Вода в сточных водах испаряется методом вакуумного испарения, а полученная конденсированная вода соответствует требованиям к сбросу; кристаллизованная соль после испарения и кристаллизации отвечает вторичным требованиям к промышленной соли и может использоваться в химическом производстве и других областях.

5. Заключительное лечение и выписка

Цель: Обеспечить соответствие очищенных сточных вод стандартам сброса и их безопасный сброс или повторное использование.

Метод: Очищенные сточные воды проверяются на соответствие всем показателям стандартам первого уровня комплексного стандарта сброса сточных вод. В некоторых районах или в отдельных случаях может потребоваться более строгая очистка для соответствия более строгим стандартам сброса или требованиям к повторному использованию.

Технические проблемы и решения

При очистке сточных вод, образующихся при гидроразрыве пласта при добыче сланцевого газа, основными техническими проблемами являются сложный состав сточных вод, сложность очистки и высокие затраты на ее обработку. В ответ на эти проблемы могут быть применены следующие решения:

Разработка эффективных технологий очистки: например, разработка новых технологий опреснения, оптимизация процессов глубокой очистки и т. д., с целью повышения эффективности очистки и снижения затрат на нее.

Реализация эффективного использования ресурсов сточных вод: Благодаря технологиям рационального использования ресурсов сточные воды преобразуются в ценные ресурсы, такие как промышленная соль, что позволяет снизить затраты на очистку и получить экономическую выгоду.

Технология обработки обратных потоков жидкости после гидроразрыва пласта методом внешней обработки

Стандартная технология очистки сточных вод должна включать удаление взвешенных твердых частиц, нефти, ХПК, аммиачного азота, жесткости и общего содержания растворенных твердых веществ, при этом основная задача и приоритетная цель – отделение воды с высоким содержанием растворенных твердых веществ для соответствия стандартам очистки сточных вод.

Согласно стандартам очистки сточных вод, обработка таких сточных вод включает флотацию, каталитическое окисление, умягчение и осаждение, ультрафильтрацию, концентрирование, испарительную кристаллизацию и глубокую очистку. Этот процесс позволяет не только соответствовать стандартам очистки сточных вод, но и извлекать NaCl из отработанной жидкости в качестве продукта. Отделенный NaCl может использоваться в качестве химического сырья и соли для животноводства, что позволяет эффективно использовать ценные материальные ресурсы. Устройство глубокой очистки в стандартном процессе очистки сточных вод в основном добавляется для устранения несоответствий, вызванных различными процессами концентрирования с помощью мембран или различными условиями испарения, однако для разных качеств воды необходимо устанавливать разные устройства глубокой очистки. Если используется электродиализное устройство, необходимо добавить устройство для удаления ХПК из чистой воды; если испарение кристаллов происходит в щелочных условиях, в конденсированную воду попадает аммиачный азот, необходимо добавить устройство для удаления аммиачного азота. Поскольку стандарты очистки сточных вод, возвращаемых после гидроразрыва пласта, высоки, процесс очистки более сложен и занимает больше времени, целесообразно собирать возвращаемую жидкость и построить централизованную очистную станцию.