8](2)將混凝上清液的pH值調(diào)節(jié)至7.5后，通過(guò)氧化劑加藥口向混凝上清液中添加二氧化氯，使二氧化氯的濃度達(dá)到200mg/L，通入梯度臭氧催化氧化反應(yīng)裝置中，進(jìn)行梯度臭氧催化氧化處理;其中，第一氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的2/5，臭氧加入量為總臭氧量的3/5，停留45分鐘，第二氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的1/2，臭氧加入量為總臭氧量的1/5，停留20分鐘，第三氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的1/3，臭氧加入量為總臭氧量的1/5，停留50分鐘，得到氧化廢液；
[0089](3)將氧化廢液進(jìn)行曝氣生物濾池處理，填料為3_6mm的球型輕質(zhì)多孔陶粒，曝氣量為氣水比3:1，停留時(shí)間為2.5小時(shí)，得到生物處理液；
[0090](4)將生物處理液進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附過(guò)濾處理，填料為顆粒狀活性炭，添加量為150g，活性炭的比表面積為1600m2/g，吸附過(guò)濾處理后用功率為4W，輻射照度12yW/cm2的石英紫外線低壓汞消毒燈輻射60s，出水可用于配制新的壓裂液。出水的COD為96mg/L，SS為7mg/L。
[0091](5)將混凝沉淀物用板框壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，得到濾液及泥餅，濾液返回步驟(I)中循環(huán)處理，泥餅中添加固化/穩(wěn)定化藥劑進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，添加固化/穩(wěn)定化藥劑中的石灰、水泥、粉煤灰及輔助添加劑的相對(duì)質(zhì)量配比為1.0:1.2:1.0:0.3，泥餅與復(fù)配藥劑的相對(duì)質(zhì)量配比為1.0:0.5。處理后泥餅可回填或用于鋪路。
[0092]實(shí)施例5:
[0093]返排液外觀呈深黃褐色，表面無(wú)浮油狀物質(zhì)，懸浮性固體物較低，經(jīng)檢測(cè)pH值為7.97，C0D&Sl2000mg/L，TDSSl4980mg/L，SSS522mg/L~^iJ^S(WCaC(^+)Sl014mg/L。
[0094]梯度臭氧催化氧化反應(yīng)裝置包括三個(gè)氧化塔，按照返排液流經(jīng)的先后順序分別命名為第一氧化塔，第二氧化塔，第三氧化塔。
[0095](I)通過(guò)計(jì)量栗向返排液中投加硫酸鋁，使硫酸鋁的濃度達(dá)到300mg/L，以100轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌3分鐘后，投加APAM，及分子量為1000萬(wàn)-2000萬(wàn)的聚丙烯酰胺;APAM的濃度為10mg/L，分子量為1000萬(wàn)-2000萬(wàn)的聚丙烯酰胺的濃度為15mg/L，繼續(xù)以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌I分鐘后，減低轉(zhuǎn)速至30轉(zhuǎn)/分，攪拌30分鐘后，停止攪拌、靜置沉淀30min后過(guò)濾，得到混凝上清液和混凝沉淀物；
[0096](2)將混凝上清液的pH值調(diào)節(jié)至8.5后，通過(guò)氧化劑加藥口向混凝上清液中添加氯氣，使氯氣的濃度達(dá)到300ml/L，通入梯度臭氧催化氧化反應(yīng)裝置中，進(jìn)行梯度臭氧催化氧化處理;其中，第一氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的1/5，臭氧加入量為總臭氧量的1/4，停留60分鐘，第二氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的3/5，臭氧加入量為總臭氧量的1/4，停留55分鐘，第三氧化塔中負(fù)載型臭氧氧化催化劑裝填高度為梯度臭氧催化氧化反應(yīng)有效高度的I /3，臭氧加入量為總臭氧量的I /2，停留1分鐘，得到氧化廢液；
[0097](3)將氧化廢液進(jìn)行曝氣生物濾池處理，填料為3_8mm的球型輕質(zhì)多孔陶粒，曝氣量為氣水比2:1，停留時(shí)間為3小時(shí)，得到生物處理液；
[0098](4)將生物處理液進(jìn)入吸附塔進(jìn)行吸附過(guò)濾處理，填料為顆粒狀活性炭，添加量為110g，活性炭的比表面積為1800m2/g，吸附過(guò)濾處理后用功率為4W，輻射照度12yW/cm2的石英紫外線低壓汞消毒燈輻射60s，出水可用于配制新的壓裂液。出水的COD為97mg/L，SS為8mg/L。
[0099](5)在混凝沉淀物中添加陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，使其濃度達(dá)到3mg/L，用板框壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，得到濾液及泥餅，濾液返回步驟(I)中循環(huán)處理，泥餅中添加固化/穩(wěn)定化藥劑進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理，添加固化/穩(wěn)定化藥劑中的石灰、水泥、粉煤灰及輔助添加劑的相對(duì)質(zhì)量配比為1.0:0.6:2.80:0.2，泥餅與復(fù)配藥劑的相對(duì)質(zhì)量配比為1.0:0.6。處理后泥餅可回填或用于鋪路。
[0100]可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種頁(yè)巖氣壓裂返排液的處理方法，處理后的頁(yè)巖氣壓裂返排液的COD在100mg/L以下，去除率在99.3%以上，頁(yè)巖氣壓裂返排液失去污染性，可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，處理過(guò)程中產(chǎn)生的泥餅可以回填或鋪路，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用。
[0101]以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種頁(yè)巖氣壓裂返排液的處理方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其中心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頁(yè)巖氣壓裂返排液的處理方法，其特征在于，包括: (1)檢測(cè)頁(yè)巖氣壓裂返排液的PH值，在其pH值為5-10的情況下，向頁(yè)巖氣壓裂返排液中投加無(wú)機(jī)混凝劑，以100-300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌1-3分鐘后，投加第一有機(jī)混凝劑及第二有機(jī)混凝劑，繼續(xù)以100-300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌1-3分鐘后，再以30-100轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速，攪拌10-30分鐘后停止，靜置沉淀，過(guò)濾后得到混凝上清液和混凝沉淀物，其中，所述無(wú)機(jī)混凝劑的添加量為每升頁(yè)巖氣壓裂返排液中添加300-3000毫克;所述第一有機(jī)混凝劑包括:陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺中的一種或幾種，所述第一有機(jī)混凝劑的添加量為每升頁(yè)巖氣壓裂返排液中添加3-30毫克;所述第二有機(jī)混凝劑為分子量為1000萬(wàn)-2000萬(wàn)的聚丙烯酰胺，所述第二有機(jī)混凝劑的添加量為每升頁(yè)巖氣壓裂返排液中添加2-20毫克; (2)將所述混凝上清液的pH值調(diào)節(jié)為7-9后，將其通入梯度臭氧催化氧化裝置中進(jìn)行梯度臭氧催化氧化處理;所述梯度臭氧催化氧化裝置包括至少兩個(gè)氧化塔，各氧化塔串聯(lián)連接，各氧化塔中裝填有負(fù)載型臭氧氧化催化劑，各氧化塔的底部設(shè)置有曝氣裝置;所述混凝上清液在各氧化塔中由上至下流動(dòng);在負(fù)載型臭氧氧化催化劑的作用下，與臭氧逆流接觸反應(yīng)； (3)將臭氧催化氧化處理后的氧化廢液采用曝氣生物濾池處理技術(shù)進(jìn)行處理，得到生物處理液； (4)對(duì)生物處理液進(jìn)行吸附過(guò)濾處理及UV滅菌處理后進(jìn)行排放； (5)對(duì)所述混凝沉淀物進(jìn)行固液分離處理，得到濾液及泥餅，所述濾液返回步驟(I)中循環(huán)處理，所述泥餅添加固化/穩(wěn)定化藥劑進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)混凝劑為聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鋁、硫酸鋁中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述負(fù)載型臭氧氧化催化劑由以下方法制得: 將臭氧氧化催化劑載體進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括:將臭氧氧化催化劑載體水洗后，用酸溶液浸泡，然后洗滌至中性、干燥； 將預(yù)處理后的臭氧氧化催化劑載體進(jìn)行至少一次浸漬處理，然后焙燒，所述浸漬處理包括:預(yù)處理后的的臭氧氧化催化劑載體浸漬于浸漬溶液中，20-100°C浸漬6-48h，然后干燥處理;其中，浸漬溶液為錳、鎳、鐵、鈰、鈷和銅中至少3種金屬元素的硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽或氯化物的混合溶液，并且各種金屬元素在浸漬溶液中的濃度為0.01-1.0Omol/L。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述臭氧氧化催化劑載體為顆粒狀多孔陶瓷、顆粒狀活性氧化鋁、顆粒狀分子篩、煤基柱狀活性炭、顆粒狀果殼活性炭、顆粒狀多硅斜發(fā)沸石中的一種;所述酸溶液為硝酸溶液。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附過(guò)濾處理中吸附過(guò)濾填料為柱狀或顆粒狀活性炭，其中，所述活性炭比表面積為1000-1800m2/g。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述UV滅菌處理具體為:采用功率為4W，福射照度12yW/cm2的石英紫外線低壓汞消毒燈輻射60s。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化/穩(wěn)定化藥劑為石灰、水泥、粉煤灰及輔助添加劑組成的復(fù)配藥劑，其中，石灰、水泥、粉煤灰及輔助添加劑的質(zhì)量比為1.00:(0.60-1.50):(1.00-6.00):(0.05-0.50)，泥餅與復(fù)配藥劑的質(zhì)量比為1.00: (0.20-0.60)。8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，各氧化塔壁上分別設(shè)置有至少一個(gè)氧化劑加藥口，該方法還包括:在步驟(2)中，通過(guò)氧化劑加藥口向氧化塔內(nèi)投加氧化劑。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述氧化劑為過(guò)氧化氫、次氯酸鈉、二氧化氯、氯氣、過(guò)硫酸鹽中的一種或幾種，添加量為30-300mg/L。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:步驟(5)中添加脫水劑，其中，所述脫水劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種頁(yè)巖氣壓裂返排液的處理方法，包括：在頁(yè)巖氣壓裂返排液的pH值為5-10時(shí)，向其中投加無(wú)機(jī)混凝劑后攪拌，再投加第一有機(jī)混凝劑及第二有機(jī)混凝劑，繼續(xù)攪拌后靜置沉淀，過(guò)濾得到混凝上清液和混凝沉淀物；將混凝上清液的pH值調(diào)節(jié)為7-9，通入梯度臭氧催化氧化裝置中進(jìn)行梯度臭氧催化氧化處理；將氧化廢液采用曝氣生物濾池處理技術(shù)進(jìn)行處理；對(duì)生物處理液進(jìn)行吸附過(guò)濾處理及UV滅菌處理后排放；對(duì)混凝沉淀物進(jìn)行固液分離處理，濾液返回步驟中循環(huán)處理，泥餅進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理。采用本方案使頁(yè)巖氣壓裂返排液失去污染性，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，泥餅處理后可以回填或鋪路，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用。
【IPC分類】C02F9/14, C02F103/10, C02F11/00
【公開號(hào)】CN105621809
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610094642
【發(fā)明人】喬瑞平, 耿翠玉, 陳廣升, 蔣瑋
【申請(qǐng)人】博天環(huán)境集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日