中石油最高级别可研项目:中石油油气田废水处理案例
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​在页岩气早期开发中,压裂返排液的处理缺乏成熟的技术路线,行业亟需系统性研究与工程验证。为此,中石油设立了最高级别科研项目——页岩压裂返排液处理研究,由美富特承担核心工艺研发与工程实施。该项目位于陕西,总处理量10万吨/年,是行业内第一个页岩压裂返排液达标治理项目,为后续大规模气田开发提供了关键的技术储备与工程经验。
在页岩气早期开发中,油气田废水处理缺乏成熟的技术路线,行业亟需系统性研究与工程验证。为此,中石油设立了最高级别科研项目——页岩压裂返排液处理研究,由美富特承担核心工艺研发与工程实施。该项目位于陕西,总处理量10万吨/年,是行业内第一个页岩压裂返排液达标治理项目,为后续大规模气田开发提供了关键的技术储备与工程经验。

作为中石油最高级别可研项目,其目标不仅是建设一座处理站,更在于攻克页岩气压裂返排液“高盐、高COD、难生化”的处理难题,形成可复制、可推广的油气田废水处理技术体系。该废水中盐分含量较高,且含有大量难以生化降解的有机物(如胶液、稠化剂、破胶剂残留物等),常规的生化或物化工艺均无法单独实现达标排放。项目必须验证一套集成的、适用于高难度废水治理的技术路径,为后续长宁、威远等大型页岩气田的环保设施建设奠定基础。

项目处理对象为典型页岩气压裂返排液,水质指标显示:COD浓度4600mg/L,BOD浓度仅116mg/L,B/C比极低(约0.025),可生化性极差;氨氮36mg/L,石油类40mg/L,悬浮物(SS)320mg/L,全盐量5500mg/L,并含有镉(0.026mg/L)等重金属。其主要难点在于:

难降解有机物浓度高:COD高达4600mg/L,但BOD极低,常规生物法无效。

盐分与重金属并存:全盐量5500mg/L对膜系统有渗透压挑战,重金属需前置去除。

水质波动大:返排液随压裂阶段变化,COD、SS、含油量波动剧烈,系统需具备强抗冲击能力。

美富特针对上述难题,设计了“物化预处理+特种膜浓缩+蒸发结晶”的全流程工艺。根据项目资料,主体流程为:压裂返排液储池 → 破胶反应系统 → 调节池 → 浅层气浮池 → 缓冲水池 → 盘式过滤器 → 超滤(UF) → 一段SPDT-RO(超级反渗透) → 二段SPDT-RO → MVR蒸发结晶。

油气田废水处理美富特案例

其中关键单元包括:

破胶反应系统:通过化学氧化或破胶剂,分解返排液中残留的压裂胶液和聚合物,降低粘度,释放包裹的污染物。

浅层气浮:高效去除破胶后释放的悬浮物及油类。

软化系统:去除硬度离子,防止后续膜系统结垢。

超滤(UF) :截留残余悬浮物及大分子有机物,保护反渗透膜。

两级SPDT-RO:作为核心浓缩单元,耐高压、抗污染,将废水高倍浓缩,产水进入清水池用于灌溉;浓水送至MVR蒸发器。

MVR蒸发结晶:对SPDT-RO浓水进行最终蒸发,产出冷凝液回用和结晶盐。

经全流程处理后,项目出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准,产水用于周边灌溉,实现了废水的资源化利用。该项目于2016年建成通水,作为中石油最高级别科研项目,其成功运行为美富特MFT-MORE工艺包的后续迭代提供了关键数据支撑,也直接推动了特种膜技术在油气田废水处理领域的规模化应用。

更重要的是,该项目证明了“物化+特种膜+MVR”组合工艺在处理高盐、高COD、难生化压裂返排液中的技术可行性,其工程经验至今仍被行业参考,是国内油气田废水处理技术发展史上的里程碑案例。

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