專利名稱：一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣廢水處理技術(shù)，尤其是一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法。背景技術(shù)：
頁(yè)巖氣是主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，以吸附狀態(tài)(大約50%)或游離相態(tài)(大約50%)存在于泥巖、高碳泥巖、頁(yè)巖及粉砂質(zhì)巖類夾層中。與常規(guī)儲(chǔ)層氣藏不同，頁(yè)巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲(chǔ)層和蓋層。頁(yè)巖氣藏的儲(chǔ)層一般呈低孔、低滲透率、厚度薄的物性特征，氣流的阻力比常規(guī)天然氣大，需要實(shí)施儲(chǔ)層壓裂改造才能實(shí)現(xiàn)有效開采。 目前最常用的頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)主要集中在水力壓裂領(lǐng)域。水力壓裂法，即借助高壓將大量水、沙子、以及化學(xué)物質(zhì)的混合物通過(guò)鉆孔打入地下，對(duì)頁(yè)巖層進(jìn)行液壓破碎，從而將其中的石油或天然氣儲(chǔ)備釋放出來(lái)的開采方法。該方法帶來(lái)了大量的油氣產(chǎn)量，但同時(shí)每年采出水?dāng)?shù)量也很驚人。并且這些采出水中混有烴類和其他化學(xué)物質(zhì)、重金屬、地層水以及壓裂井中隨著氣體一同回到地表的剩余壓裂液等。例如，在2008年以來(lái)，美國(guó)Marcellus頁(yè)巖氣田的開采，因其消耗了大量的水資源及潛在的環(huán)境危害，引發(fā)了美國(guó)全國(guó)性的關(guān)于頁(yè)巖氣開采的環(huán)境影響大討論。在美國(guó)，頁(yè)巖氣開采相關(guān)的廢水一部分被回用或回注，一部分被輸送到污水處理廠，但其中有許多污水處理廠是不具備處理這種類型廢水的，甚至還有部分廢水被直接排放到水道或海域。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)調(diào)查顯示，目前還沒有十分行之有效的處理方法來(lái)去除頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的鹽度和其他污染物質(zhì)，這些廢水很大部分被直接排入河流、湖泊和海洋，給飲用水和水生生物帶來(lái)了嚴(yán)重危害。為此，EPA將在2012年內(nèi)制定出頁(yè)巖地層天然氣開采業(yè)產(chǎn)生的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，以加強(qiáng)頁(yè)巖氣開采廢水的管理和有效治理。所以，探尋出一種高效的頁(yè)巖氣壓裂返排廢水處理技術(shù)或工藝迫在眉睫。頁(yè)巖氣壓裂返排廢水是一種難處理的高鹽高氯有機(jī)廢水，具有水量大、組成復(fù)雜、可生化性差等特征。對(duì)于這類廢水的處理，若僅僅采用生物或化學(xué)的方法，則很難達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)或回注要求。因此，運(yùn)用物化法與生化法組合工藝來(lái)處理該類廢水將具有明顯的 優(yōu)勢(shì)。在生化處理之前，利用物化法對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，可去除廢水中的部分有機(jī)負(fù)荷及提高廢水的可生化性，為后續(xù)處理工藝降低負(fù)荷。電解氧化法是電化學(xué)水處理技術(shù)的一種，屬高級(jí)氧化技術(shù)范疇。電解氧化法因其具有其它處理方法難以比擬的優(yōu)越性近年來(lái)受到研究者的極大關(guān)注。電解氧化法包括陽(yáng)極直接電解氧化和間接電解氧化兩種(1)陽(yáng)極直接電解氧化是由于水分子在陽(yáng)極表面放電產(chǎn)生HO 自由基，HO 自由基對(duì)被吸附在陽(yáng)極上的有機(jī)物的親電離子進(jìn)攻而發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極氧化生成的鋁離子或鐵離子，再經(jīng)水解反應(yīng)形成氫氧化鋁或氫氧化鐵、氫氧化亞鐵微絮凝體可起凝聚作用以吸附水中的污染物；(2)間接電解氧化是在電解過(guò)程中通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑，如羥基自由基、次氯酸根、芬頓試劑、臭氧、氧化態(tài)金屬離子以及C102、O2和 0等，這些氧化劑具有極強(qiáng)的氧化活性，污染物在溶液中能被這些氧化劑氧化降解成小分子有機(jī)物或徹底礦化為水和二氧化碳。與其他高級(jí)氧化技術(shù)相比，電解氧化法的優(yōu)點(diǎn)在于①不需要添加氧化劑，沒有或很少產(chǎn)生二次污染；②不需要外加氧化還原劑，在作為前處理時(shí)，還可以提高廢水的可生物降解性；③能量效率高，反應(yīng)條件溫和；④兼具氣浮、絮凝、殺菌消毒作用，可以通過(guò)去除水中懸浮物和選用特殊電極來(lái)達(dá)到去除細(xì)菌的效果反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單、設(shè)備占地面積小、工藝靈活、可控制性強(qiáng)、易于自動(dòng)化、費(fèi)用不高。臭氧氧化是高級(jí)氧化水處理技術(shù)的一種。臭氧是水處理中氧化能力最強(qiáng)的一種氧化劑，其氧化還原電位僅次于氟(F2)，為2. 07 V ;臭氧在水溶液中能分解產(chǎn)生氧化能力非常強(qiáng)的羥基自由基( 0H)、超氧離子(O2-)、單原子氧(0)等，尤其是產(chǎn)生的 0H，它具有很強(qiáng)的化學(xué)活性和氧化能力，其氧化還原電位為2.80 V，能與水溶液中多種無(wú)機(jī)和有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫色、除臭、殺菌消毒、氧化有機(jī)物、提高有機(jī)物的可生化性以及改善絮凝沉降效果等目的，且處理后廢水中的臭氧易分解，不產(chǎn)生二次污染。在臭氧化水處理技 術(shù)中，主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化能力將水中的難降解有機(jī)物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成小分子易降解物質(zhì)，或者將有機(jī)物徹底礦化成CO2和1120。臭氧與水中有機(jī)物主要通過(guò)兩種途徑發(fā)生反應(yīng)一種是只有臭氧分子參與有機(jī)物降解的直接氧化反應(yīng)，該反應(yīng)具有選擇性，且反應(yīng)速度較慢；另一種是臭氧分子在堿性條件下分解產(chǎn)生的高活性和強(qiáng)氧化性羥基自由基( 0H)，與水中有機(jī)物質(zhì)發(fā)生的間接氧化反應(yīng)，間接氧化反應(yīng)速度快、效率高、無(wú)選擇性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于包括下列步驟
(1)首先在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑，對(duì)廢水進(jìn)行混凝處理，混凝pH為8 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；
⑵將步驟⑴處理后的廢水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽，硫酸亞鐵用量為3 6 g/L,過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽的用量為3 6 g/L,電解氧化時(shí)間為0. 5 I. 5小時(shí)，電流密度為50 200 mA/cm2,反應(yīng)pH為6 10 ;過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽在Fe2+的催化作用下，過(guò)硫酸根會(huì)被活化生成具有高活性和強(qiáng)氧化能力的硫酸根自由基3042_*(標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為2.5 3. I V)，同時(shí)在電解氧化過(guò)程中，體系溫度會(huì)升高，溫度的升高也會(huì)將過(guò)硫酸根活化成SO/— ，使得在體系中存在大量的SO/— ，而SO/— 能有效去除廢水中的有機(jī)污染物；
⑶將步驟⑵中調(diào)整好pH值的廢水進(jìn)行二次混凝處理，在廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑，混凝pH為9 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；
(4)將步驟⑶中處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，同時(shí)加入催化劑，以純氧為氣源，氧氣流量為75 100 L/h,臭氧氣體濃度為80 100 mg/L,臭氧氣體流量為6 12 L/h，用堿化劑調(diào)整廢水pH為11 12，反應(yīng)時(shí)間為40 80分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨步驟⑶中處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器；
(5)將臭氧深度氧化處理后的廢水過(guò)濾后排放或回注安全地層；
(6)系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。
所述的混凝劑為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁、聚合硫酸鐵(PFS)和聚合硫酸鋁等混凝劑中的一種或兩種的混合物，混合物之間的質(zhì)量比為(0. 5 I) : 1，混凝劑的總用量為8000 20 000 mg/Lo所述的堿化劑為氫氧化鈣或氫氧化鈉，用量為3 10 g/L。所述的助凝劑為聚丙烯酰胺或高分子NSG，用量為40 80 mg/L。所述的電解氧化處理，采用鐵板為陰極電極板，不銹鋼板或不溶性鈦電極為陽(yáng)極電極板，電極板間距為I. 5 2. 5 cm。所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀，過(guò)硫酸氫鹽為過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫 鉀。所述的催化劑為H2O2或過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫鉀,用量為2 4 g/Lo所述的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)或隔膜壓濾機(jī)。上述組合處理方法還可根據(jù)廢水水質(zhì)情況、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，混凝處理后，不進(jìn)行電解氧化處理，就直接依次進(jìn)行二次混凝沉淀、臭氧深度氧化和過(guò)濾處理，通過(guò)延長(zhǎng)臭氧深度氧化反應(yīng)時(shí)間(不少于120分鐘)，也可實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的達(dá)標(biāo)外排或回注利用。本發(fā)明具有如下有益效果
⑴采用本發(fā)明對(duì)頁(yè)巖氣壓裂返排廢水進(jìn)行處理，出水水質(zhì)能達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或回注的目的。(2)各處理步驟的反應(yīng)均在常溫常壓下進(jìn)行，不需要另設(shè)加熱加壓裝置，且該組合處理方法操作簡(jiǎn)單、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效率高、運(yùn)行成本低、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)流作業(yè)。(3)本發(fā)明提出的組合處理方法不僅可顯著減少頁(yè)巖氣壓裂返排廢水對(duì)環(huán)境的污染，還可以緩解頁(yè)巖氣田水資源緊缺的狀況。四

圖I為一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法的工藝流程圖。五具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于包括下列步驟
(1)首先在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑，對(duì)廢水進(jìn)行混凝處理，混凝pH為8 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；
⑵將步驟⑴處理后的廢水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽，硫酸亞鐵用量為3 6 g/L,過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽的用量為3 6 g/L,電解氧化時(shí)間為0. 5 I. 5小時(shí)，電流密度為50 200 mA/cm2,反應(yīng)pH為6 10 ;過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽在Fe2+的催化作用下，過(guò)硫酸根會(huì)被活化生成具有高活性和強(qiáng)氧化能力的硫酸根自由基3042_*(標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為2.5 3. I V)，同時(shí)在電解氧化過(guò)程中，體系溫度會(huì)升高，溫度的升高也會(huì)將過(guò)硫酸根活化成SO/— ，使得在體系中存在大量的SO/— ，而SO/— 能有效去除廢水中的有機(jī)污染物；
⑶將步驟⑵中調(diào)整好pH值的廢水進(jìn)行二次混凝處理，在廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑，混凝pH為9 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；
(4)將步驟⑶中處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，同時(shí)加入催化劑，以純氧為氣源，氧氣流量為75 100 L/h,臭氧氣體濃度為80 100 mg/L,臭氧氣體流量為6 12 L/h，用堿化劑調(diào)整廢水pH為11 12，反應(yīng)時(shí)間為40 80分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨步驟⑶中處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器；
(5)將臭氧深度氧化處理后的廢水過(guò)濾后排放或回注安全地層；
(6)系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。所述的混凝劑為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁、聚合硫酸鐵(PFS)和聚合硫酸鋁等混凝劑中的一種或兩種的混合物，混合物之間的質(zhì)量比為(0. 5 I) : 1，混凝劑的總用量為8000 20 000 mg/Lo所述的堿化劑為氫氧化鈣或氫氧化鈉，用量為3 10 g/L。所述的助凝劑為聚丙烯酰胺或高分子NSG，用量為40 80 mg/L。所述的電解氧化處理，采用鐵板為陰極電極板，不銹鋼板或不溶性鈦電極為陽(yáng)極電極板，電極板間距為I. 5 2. 5 cm。 所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀，過(guò)硫酸氫鹽為過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫鉀。所述的催化劑為H2O2或過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫鉀,用量為2 4 g/Lo所述的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)或隔膜壓濾機(jī)。上述組合處理方法還可根據(jù)廢水水質(zhì)情況、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，混凝處理后，不進(jìn)行電解氧化處理，就直接依次進(jìn)行二次混凝沉淀、臭氧深度氧化和過(guò)濾處理，通過(guò)延長(zhǎng)臭氧深度氧化反應(yīng)時(shí)間(不少于120分鐘)，也可實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的達(dá)標(biāo)外排或回注利用。以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例I :在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中投入硫酸亞鐵與PFS的混合物，其質(zhì)量比為1:1，總用量為15 000 mg/L，同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水pH值為9. 5，后再加入高分子NSG助凝劑60 mg/L,快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；取混凝處理后的出水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鈉，其用量分別為4 g/L和5 g/L，用氫氧化鈉調(diào)整廢水PH值為9. 0，電解氧化的電流密度為50 mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間為I. 0小時(shí)；將電解氧化處理后的廢水進(jìn)行二次混凝，在攪拌條件下加入3 000 mg/L的混凝劑硫酸亞鐵，同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水PH值為9. 0，后再加入10 mg/L的助凝劑高分子NSG，快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；將二次混凝處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，臭氧氣體濃度為85 mg/L，臭氧氣體流量為8 L/h，用氫氧化鈉調(diào)整廢水pH為11. 5，同時(shí)加入催化劑H2O2，其用量為3 g/L，氧化反應(yīng)時(shí)間為60分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨二次混凝處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器，處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或回注目的。處理后的廢水過(guò)濾后排放或回注利用。系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。實(shí)施例2 :在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中投入硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，其質(zhì)量比為2:1，總用量為20 000 mg/L，同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水pH值為10.0，后再加入聚丙烯酰胺助凝劑70 mg/L，快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；取混凝處理后的出水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鈉，其用量分別為3 g/L和5 g/L,用氫氧化鈉調(diào)整廢水pH值為10. 0，電解氧化的電流密度為150 mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間為I. 2小時(shí)；將電解氧化處理后的廢水進(jìn)行二次混凝，在攪拌條件下加入4 000 mg/L的混凝劑硫酸鋁，同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水PH值為10. 0，后再加入15 mg/L的助凝劑聚丙烯酰胺，快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；將二次混凝處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，臭氧氣體濃度為95 mg/L，臭氧氣體流量為10 L/h，用氫氧化鈉調(diào)整廢水pH為11. 3，同時(shí)加入催化劑過(guò)硫酸氫鈉，其用量為2. 5 g/L，氧化反應(yīng)時(shí)間為40分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨二次混凝處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器，處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或回注目的。處理后的廢水過(guò)濾后排放或回注利用。系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。實(shí)施例3 :在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中投入硫酸亞鐵，用量為18 000mg/L,同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水pH值為9. 3，后再加入聚丙烯酰胺助凝劑65 mg/L,快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；取混凝處理后的出水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鈉，其用量分別為4 g/L和6 g/L，用氫氧化鈣調(diào)整廢水pH值為9. 5，電解氧化的電流密度為200 mA/cm2，反應(yīng)時(shí)間為0. 8小時(shí)；將電解氧化處理后的廢水進(jìn)行二次混凝，在攪拌條件下加入2500 mg/L的混凝劑硫酸亞鐵，同時(shí)用氫氧化鈣調(diào)整廢水pH值為9. 5，后再加入15mg/L的助凝劑聚丙烯酰胺，快速攪拌，待有大量礬花形成后停止攪拌；將二次混凝處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，臭氧氣體濃度為100 mg/L，臭氧氣體流量為8 L/h,用氫氧化鈉調(diào)整廢水pH為11. 7,同時(shí)加入催化劑過(guò)硫酸氫鉀,其用量為4 g/L,氧化反應(yīng)時(shí)間為40分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨二次混凝處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器，處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或回注目的。處理后的廢水過(guò)濾后 排放或回注利用。系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。
權(quán)利要求
1.一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于包括下列步驟(1)首先在攪拌條件下，向頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑， 對(duì)廢水進(jìn)行混凝處理，混凝pH為8 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；⑵將步驟⑴處理后的廢水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)投加硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽，硫酸亞鐵用量為3 6 g/L,過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽的用量為3 6 g/L,電解氧化時(shí)間為O. 5 I. 5小時(shí)，電流密度為50 200 mA/cm2,反應(yīng)pH為6 10 ;⑶將步驟⑵中調(diào)整好pH值的廢水進(jìn)行二次混凝處理，在廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑，混凝pH為9 10，待廢水中有大量礬花形成后停止攪拌，沉淀30分鐘以上；(4)將步驟⑶中處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化處理，同時(shí)加入催化劑，以純氧為氣源，氧氣流量為75 100 L/h,臭氧氣體濃度為80 100 mg/L,臭氧氣體流量為6 12 L/ h，用堿化劑調(diào)整廢水pH為11 12，反應(yīng)時(shí)間為40 80分鐘，臭氧尾氣經(jīng)回流系統(tǒng)隨步驟 ⑶中處理后的廢水一道進(jìn)入臭氧深度反應(yīng)器；(5)將臭氧深度氧化處理后的廢水過(guò)濾后排放或回注安全地層；(6)系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的混凝劑為硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁、聚合硫酸鐵(PFS)和聚合硫酸鋁等混凝劑中的一種或兩種的混合物，混合物之間的質(zhì)量比為(O. 5 I) :1，混凝劑的總用量為8 000 20 000 mg/Lο
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的堿化劑為氫氧化1丐或氫氧化鈉，用量為3 10 g/L O
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的助凝劑為聚丙烯酰胺或高分子NSG，用量為40 80 mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的電解氧化處理，采用鐵板為陰極電極板，不銹鋼板或不溶性鈦電極為陽(yáng)極電極板，電極板間距為I. 5 2. 5 cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸鈉或過(guò)硫酸鉀，過(guò)硫酸氫鹽為過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的催化劑為H2O2或過(guò)硫酸氫鈉或過(guò)硫酸氫鉀,用量為2 4 g/L ο
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于所述的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)或隔膜壓濾機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法，其特征在于進(jìn)行⑴步驟混凝處理后，不進(jìn)行⑵步驟電解氧化處理，就直接依次進(jìn)行⑶步驟二次混凝沉淀、⑷步驟臭氧深度氧化和(5)步驟過(guò)濾處理，延長(zhǎng)臭氧深度氧化反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)不少于 120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的組合處理方法。該方法包括下列步驟⑴首先在頁(yè)巖氣壓裂返排廢水中依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑進(jìn)行混凝處理；⑵再將混凝處理后的廢水進(jìn)行電解氧化處理，同時(shí)加入硫酸亞鐵和過(guò)硫酸鹽或過(guò)硫酸氫鹽；⑶將電解氧化處理后的廢水進(jìn)行二次混凝處理，并依次加入混凝劑、堿化劑和助凝劑；⑷將二次混凝處理后的廢水進(jìn)行臭氧深度氧化，同時(shí)加入催化劑；⑸系統(tǒng)沉降污泥通過(guò)壓濾機(jī)脫水，濾液進(jìn)入臭氧深度氧化處理，濾餅固化處理或生物修復(fù)處理。采用本發(fā)明對(duì)頁(yè)巖氣壓裂返排廢水進(jìn)行處理，出水水質(zhì)能達(dá)到國(guó)家污水綜合排放的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或回注的目的；該方法是處理頁(yè)巖氣壓裂返排廢水的一種有效方法。
文檔編號(hào)C02F11/12GK102701486SQ201210210209
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者楊德敏 申請(qǐng)人:楊德敏