页岩气压裂返排液电渗析脱盐处理技术研究

作者：张傲; 王好; 冉凡; 张琳婧; 陈子薇; 任宏洋^*

来源：工业水处理, 2022, 42(08): 102-107.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2021-1057

• 电渗析
• 页岩气
• 压裂返排液
• 脱盐

页岩气压裂返排液具有高盐、高COD的污染特征，其TDS约为3.2×104～4.0×104mg/L。采用GC-MS对压裂返排液进行分析，结果表明，其有机污染物包括烷烃、环烷烃、醇类、卤代烃，以及少量酮类、酚类、酯类等。烷烃是页岩气压裂压返液的主要污染成分。采用电渗析技术对页岩气压裂返排液进行处理，研究操作电压、极水质量分数等因素对脱盐率、电导率及COD去除率的影响。实验结果表明，电渗析处理过程中，随着操作电压的增加(5～20 V范围内)，压裂返排液的脱盐率和COD去除率随之升高；电压为20 V时，TDS和COD的去除率分别达到99.94%、79.99%。在不同操作电压下，前40 min脱盐速率较快，60 min后脱盐速率降低，随后趋于平缓。极水质量分数为0.5%～0.75%时，压裂返排液的脱盐率、COD去除率随极水质量分数的增加而提高。此后进一步提高极水质量分数，TDS和COD的去除率均有所降低。电渗析过程中离子价态对各离子的去除率有一定影响。阴离子SO42-、Cl-的去除率分别为99.3%、96.6%；不同阳离子之间的去除率相差不大，Ca2+、Mg2+、Na+和K+的去除率分别达到99.8%、99.7%、96.9%、99.3%。

• 单位
  化学化工学院; 中国石油西南油气田分公司; 西南石油大学