李 靜，陳天欣，周 微，趙 靚，劉文士

（1.中國(guó)石油西南油氣田公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院，四川成都 610041；2.頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)與開(kāi)采四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610041；3.西南石油大學(xué)，四川成都 610500）

作為頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層改造的主要技術(shù)，水力壓裂使頁(yè)巖氣產(chǎn)量有了突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，但同時(shí)也帶來(lái)了壓裂返排液處理處置的問(wèn)題。根據(jù)國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣開(kāi)采的實(shí)際情況可知，壓裂返排液前期排量較大，后期逐漸減少，產(chǎn)水會(huì)持續(xù)整個(gè)頁(yè)巖氣井的生命周期。壓裂返排液水質(zhì)呈現(xiàn)出懸浮顆粒物（TSS）濃度高、總?cè)芙庑怨腆w（TDS）濃度高、有機(jī)物含量高且組成復(fù)雜和水質(zhì)變化范圍寬等特點(diǎn)〔1-3〕。由于具有較大的水生生態(tài)毒性效應(yīng)〔4〕，對(duì)返排液的妥善處置不僅是開(kāi)發(fā)區(qū)域環(huán)境保護(hù)的要求，也是頁(yè)巖氣清潔和可持續(xù)開(kāi)發(fā)的主要技術(shù)內(nèi)容。

頁(yè)巖氣壓裂返排液的處置方式主要包括回用配液、深井回注和處理達(dá)標(biāo)外排?；赜门湟喝Q于返排液水質(zhì)和配液水質(zhì)要求的差異，研究和實(shí)踐均證明目前四川盆地頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)壓裂返排液回用沒(méi)有顯著的技術(shù)障礙，通過(guò)去除懸浮固體和殺菌即可滿(mǎn)足回用配液水質(zhì)要求，平臺(tái)或區(qū)域回用率可達(dá)到85%以上〔5-6〕。但當(dāng)頁(yè)巖氣整個(gè)區(qū)塊壓裂施工減少，返排液回用需求降低時(shí)，區(qū)塊內(nèi)氣井產(chǎn)水仍需尋找可靠的處置途徑。深井回注受區(qū)域地質(zhì)條件和外環(huán)境狀況限制，部分開(kāi)發(fā)區(qū)域距回注井較遠(yuǎn)，導(dǎo)致返排液的處置成本居高不下。處理達(dá)標(biāo)外排已成為四川盆地頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)企業(yè)返排液處置方式的現(xiàn)實(shí)選擇〔7〕。筆者整理了國(guó)內(nèi)外典型頁(yè)巖氣田壓裂返排液水質(zhì)和達(dá)標(biāo)排放要求，總結(jié)了返排液達(dá)標(biāo)外排處理技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)展，明確了技術(shù)研發(fā)的方向，為下一步研究和應(yīng)用提供參考。

1 返排液水質(zhì)和達(dá)標(biāo)排放要求

1.1 頁(yè)巖氣壓裂返排液水質(zhì)特點(diǎn)

P. F. ZIEMKIEWICZ 等〔8〕在 分 析Marcellus頁(yè) 巖區(qū)返排液造成地表水環(huán)境惡化的案例后指出，了解返排液中特征污染物及其環(huán)境行為是評(píng)估頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)環(huán)境影響和設(shè)計(jì)預(yù)防措施的關(guān)鍵?？傮w上，壓裂返排液包含高濃度的TDS 和TSS〔9〕，對(duì)同一口頁(yè)巖氣井來(lái)說(shuō)，返排液的溶解性總固體隨返排時(shí)間增加不斷增加，主要來(lái)自于壓裂液與地層物質(zhì)的混合或溶解：其中Cl-占比在50%以上，其次為Na+（約占30%～40%）。與TDS 隨返排時(shí)間變化趨勢(shì)相似，其他陽(yáng)離子如Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+和K+濃度也不斷增加。此外，Br-、I-和NH4+在美國(guó)Marcellus 和Fayetteville頁(yè)巖區(qū)的壓裂返排液中分別最高可達(dá)約1 000 mg/L、56 mg/L 和420 mg/L〔8，10〕。盡管不同頁(yè)巖區(qū)壓裂返排液因儲(chǔ)層差異而呈現(xiàn)顯著不同的水質(zhì)，但總的來(lái)說(shuō)，上述離子是頁(yè)巖氣壓裂返排液中TDS的主要組成。至于其他重金屬，包括Ni、Cd、As等，含量通常在μg/L 量級(jí)。有機(jī)物方面，與TDS 隨返排時(shí)間增加不斷增加相反，TOC 在返排前14 d最高可達(dá)500 mg/L，后期顯著降低并穩(wěn)定在約30～50 mg/L〔11〕。J. L. LUEK 等〔12〕在總結(jié)了所有相關(guān)研究基礎(chǔ)上對(duì)所有已檢出的有機(jī)物進(jìn)行溯源分析，認(rèn)為屬于壓裂液化學(xué)添加劑的有表面活性劑/分散劑（如乙氧基化醇等），殺菌劑（如戊二醛等）和鄰苯二甲酸酯；屬于地質(zhì)成因的有機(jī)物有脂肪族化合物、芳香族化合物、多環(huán)芳烴；屬于轉(zhuǎn)化/降解產(chǎn)物的有小分子有機(jī)酸（如乙酸等），鹵化有機(jī)化合物（如二氯甲烷等）。在眾多分析數(shù)據(jù)中，苯系物是最常檢測(cè)到的有機(jī)物之一，Marcellus頁(yè)巖區(qū)壓裂返排液中苯的質(zhì)量濃度可達(dá)1 mg/L〔12〕。

與美國(guó)相對(duì)成熟的頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)和較豐富的積累數(shù)據(jù)相比，國(guó)內(nèi)這方面的研究還停留在起步階段，筆者整理了部分文獻(xiàn)中的國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣壓裂返排液水質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1 可知，不同區(qū)塊、不同返排時(shí)間的壓裂返排液水質(zhì)呈現(xiàn)顯著差異，但均呈現(xiàn)了高礦化度、高有機(jī)物和高硬度的特點(diǎn)，其中以Marcellus頁(yè)巖區(qū)壓裂返排液礦化度較高（最高達(dá)到345 000 mg/L，接近飽和氯化鈉溶液濃度）。從已報(bào)道的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)四川盆地頁(yè)巖氣壓裂返排液礦化度整體上在10 000～40 000 mg/L，礦化度及無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子含量等均處于國(guó)外頁(yè)巖氣壓裂返排液水質(zhì)范圍的較低水平。有機(jī)物組成方面，GC-MS 分析顯示〔17〕，烷基胺類(lèi)、環(huán)氧烷烴類(lèi)以及長(zhǎng)鏈烷烴類(lèi)是主要的有機(jī)污染物；筆者對(duì)威遠(yuǎn)區(qū)塊和長(zhǎng)寧區(qū)塊壓裂返排液進(jìn)行半定量分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。

表1 國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣壓裂返排液典型水質(zhì)對(duì)比Table 1 Comparison of shale gas fracturing flowback fluid typical water quality at home and abroad

由圖1 可知，返排液中的有機(jī)物主要為飽和烷烴類(lèi)、環(huán)己烷類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)等（共占約58%～82%），不同區(qū)塊的壓裂返排液有機(jī)物組成差異也同樣明顯。

圖1 川南盆地頁(yè)巖氣壓裂返排液有機(jī)物組成類(lèi)別Fig.1 Organic composition of shale gas fracturing flowback fluid in southern Sichuan Basin

1.2 頁(yè)巖氣壓裂返排液處理達(dá)標(biāo)排放要求

處理外排曾是美國(guó)Marcellus頁(yè)巖區(qū)主要的壓裂返排液處置途徑。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，該區(qū)域2009 年通過(guò)市政污水處理廠(chǎng)處理后排放的壓裂返排液和產(chǎn)出水分別占約78.5%和84%，但2013 年上述比例分別降至約0.4%和0.1%；相應(yīng)地，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或集中建站回用的返排液和產(chǎn)出水比例則分別從21.3%增至96.9%和從15.3%增至87.9%〔18〕。接受壓裂返排液的市政污水處理廠(chǎng)通常通過(guò)撇油和投加Na2SO4以減少進(jìn)水中的石油類(lèi)、Ba2+含量和Sr2+含量，但由于市政污水處理廠(chǎng)對(duì)壓裂返排液中的TDS 等幾乎沒(méi)有去除效果，并且返排液中的較高含量的Br-會(huì)在污水處理廠(chǎng)的消毒環(huán)節(jié)形成致癌性的溴代有機(jī)副產(chǎn)物（如三鹵甲烷和鹵代乙酸）〔19〕，處理后廢水的排放增加了接納水體中有毒有害物質(zhì)濃度，甚至可能引發(fā)了一些環(huán)境事件〔20〕。2011 年以后，賓夕法尼亞州對(duì)天然氣開(kāi)采廢水執(zhí)行了更為嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)（如TDS<500 mg/L，Cl-<250 mg/L，SO42-<250 mg/L，Ba2+<10 mg/L，Sr2+<10 mg/L 等），實(shí)際上限制了頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)廢水進(jìn)入市政污水處理廠(chǎng)。

我國(guó)正在制定頁(yè)巖氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，截止到目前尚未發(fā)布?jí)毫逊蹬乓禾幚砼欧艠?biāo)準(zhǔn)。重慶、四川等頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)有利區(qū)域均開(kāi)始了頁(yè)巖氣壓裂返排液處理外排工程建設(shè)，其中重慶涪陵全國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣產(chǎn)出水處理工程已正式投運(yùn)，長(zhǎng)寧頁(yè)巖氣田返排液處理工程和浙江油田西南采氣廠(chǎng)瀘州太陽(yáng)-大寨氣田水處理工程正在建設(shè)。以長(zhǎng)寧頁(yè)巖氣田返排液處理工程為例，出水要求達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中地表水Ⅲ類(lèi)水域標(biāo)準(zhǔn)和集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值后（表2），通過(guò)經(jīng)批準(zhǔn)的排污口 外排補(bǔ)充地表水。

表2 四川地區(qū)頁(yè)巖氣壓裂返排液處理外排水質(zhì)限值Table 2 Treated effluent quality limit of shale gas fracturing flowback fluid in Sichuan area

由表2 可知，頁(yè)巖氣壓裂返排液處理外排的出水要求基于水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，限值要顯著嚴(yán)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）、《四川省水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51/190—93）和《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）。水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基于環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，立足環(huán)境基準(zhǔn)，出發(fā)點(diǎn)源于環(huán)境與健康風(fēng)險(xiǎn)管理，應(yīng)用于污水處理排放限值雖欠科學(xué)〔21〕，但在壓裂返排液處理排放標(biāo)準(zhǔn)缺失的情況下，體現(xiàn)了開(kāi)發(fā)企業(yè)和生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)慎重的態(tài)度。結(jié)合表1 中四川盆地頁(yè)巖氣壓裂返排液水質(zhì)特征，處理達(dá)標(biāo)外排的主要目標(biāo)污染物為氯化物、有機(jī)物、氨氮、總氮、石油類(lèi)等。

2 處理工藝和關(guān)鍵技術(shù)需求

2.1 頁(yè)巖氣壓裂返排液處理達(dá)標(biāo)外排工藝綜述

考慮頁(yè)巖氣壓裂返排液的復(fù)雜水質(zhì)，指望通過(guò)某一個(gè)技術(shù)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理是不現(xiàn)實(shí)的，其處理外排一定是集成多個(gè)技術(shù)單元的處理工藝。A.CARREROPARRE?O 等〔22〕建議壓裂返排液外排處理工藝應(yīng)依次以混凝沉降（固液分離）、軟化、氧化、脫鹽等為主要模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中混凝沉降比較成熟；脫鹽技術(shù)主要在反滲透（RO，適合礦化度低于約40 000 mg/L）和機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)（MVR，適合礦化度高于約40 000 mg/L的返排液或者反滲透濃水）等技術(shù)中選擇，工藝研究的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)合理的預(yù)處理技術(shù)以保證脫鹽單元穩(wěn)定運(yùn)行和結(jié)合排放標(biāo)準(zhǔn)確定后處理技術(shù)。四川盆地頁(yè)巖氣壓裂返排液外排處理工藝流程基本上基于以上設(shè)計(jì)思路。

同樣以長(zhǎng)寧頁(yè)巖氣田返排液處理工程為例，工藝流程見(jiàn)圖2。

由圖2 可知，壓裂返排液經(jīng)均質(zhì)調(diào)節(jié)后通過(guò)絮凝氣浮去除懸浮顆粒和部分石油類(lèi)，投加“NaOH-Na2SO4-Na2CO3”降低返排液中Ca2+、Mg2+、Ba2+和Sr2+含量以減少后續(xù)脫鹽過(guò)程結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)；管式微濾膜截留軟化過(guò)程產(chǎn)生的懸浮固體顆粒，出水通過(guò)納濾進(jìn)一步軟化能確保后續(xù)蒸發(fā)出鹽產(chǎn)品質(zhì)量；脫鹽過(guò)程基于返排液礦化度變化范圍（普遍低于40 000 mg/L）采用“常規(guī)反滲透-一次濃水高壓反滲透-二次濃水MVR 蒸發(fā)”分段提濃；MVR 蒸發(fā)的冷凝水經(jīng)過(guò)氨氮吸附樹(shù)脂處理后進(jìn)入苦咸水淡化膜（二級(jí)反滲透），與常規(guī)反滲透和高壓反滲透所產(chǎn)淡水一起再次進(jìn)入苦咸水淡化膜（二級(jí)反滲透）過(guò)濾達(dá)到排放要求排至接納水體；MVR 蒸發(fā)同時(shí)產(chǎn)生滿(mǎn)足《工業(yè)鹽》（GB/T 5462—2016）二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶鹽。浙江油田西南采氣廠(chǎng)瀘州太陽(yáng)-大寨氣田水處理項(xiàng)目與上述工藝基本類(lèi)似，但為減少膜污染風(fēng)險(xiǎn)延長(zhǎng)膜使用壽命，返排液經(jīng)簡(jiǎn)單處理后采用二級(jí)MVR 蒸發(fā)，冷凝水再采用高壓反滲透進(jìn)一步過(guò)濾；針對(duì)返排液中存在較難降解的鏈狀和環(huán)狀大分子有機(jī)物，依次設(shè)計(jì)了Fenton 高級(jí)氧化法、厭氧/好氧（A/O）、膜生物反應(yīng)器（MBR）等單元實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的去除；A/O-MBR 串聯(lián)的深度生化處理擬分別將氨氮和總氮質(zhì)量濃度控制在3 mg/L 和8 mg/L，再經(jīng)反滲透膜系統(tǒng)和離子交換樹(shù)脂以確保氨氮和總氮質(zhì)量濃度達(dá)到表2 中的嚴(yán)苛限值（均為1.0 mg/L）。

圖2 長(zhǎng)寧頁(yè)巖氣田壓裂返排液外排處理工藝流程Fig.2 Fracturing flowback water treatment process in Changning shale gas field

2.2 頁(yè)巖氣壓裂返排液處理達(dá)標(biāo)外排工藝中的關(guān)鍵技術(shù)

國(guó)家能源局《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》中提出要重點(diǎn)開(kāi)展頁(yè)巖氣壓裂返排液處理處置技術(shù)等的攻關(guān)研究，增產(chǎn)改造過(guò)程中將返排的壓裂液回收再利用或進(jìn)行無(wú)害化處理，降低污染物在環(huán)境中的排放。應(yīng)該要指出的是，截止到目前，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)歷史最悠久的美國(guó)也未實(shí)現(xiàn)壓裂返排液的達(dá)標(biāo)排放，主要以回注和回用為主要的處置途徑。2010年，美國(guó)燃?xì)饧夹g(shù)研究院（Gas Technology Institute，GTI）聯(lián)合戴文能源公司（Devon Energy Corporation）等在Barnett頁(yè)巖區(qū)以MVR 蒸發(fā)脫鹽工藝為核心進(jìn)行了頁(yè)巖氣壓裂返排液處理外排現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)〔23〕，其主要工藝流程見(jiàn)圖3。

圖3 美國(guó)燃?xì)饧夹g(shù)研究院設(shè)計(jì)Barnett頁(yè)巖區(qū)壓裂返排液處理達(dá)標(biāo)外排現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝Fig.3 Fracturing flowback fluid treatment and standard discharge process in Barnett shale area designed out the Gas Technology Research Institute of the United States

在60 d 的穩(wěn)定運(yùn)行中，3 臺(tái)MVR 蒸發(fā)器總處理量在954～1 194 m3/d，淡水回收率達(dá)到72.5%，出水礦化度從50 000 mg/L 左右降低至約171 mg/L，苯系物去除率在95%以上，鋇離子和硼離子去除率超過(guò)99%，綜合成本在約25.2 美元/m3；但冷凝水出水平均TOC、氨氮仍高達(dá)22、68 mg/L，達(dá)不到于表2 中的排放要求?？梢?jiàn)，簡(jiǎn)單的概念或框架設(shè)計(jì)并不能保證實(shí)現(xiàn)壓裂返排液的無(wú)害化處理。

我國(guó)頁(yè)巖氣行業(yè)進(jìn)行的壓裂返排液處理外排探索和實(shí)踐正是在國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在完成相應(yīng)的初步工藝集成后，現(xiàn)階段應(yīng)該長(zhǎng)期跟蹤投運(yùn)工程運(yùn)行狀況，進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)的有效性和穩(wěn)定性?；谘芯康倪M(jìn)展，筆者認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)在以下方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破：

（1）更經(jīng)濟(jì)的脫鹽技術(shù)。經(jīng)濟(jì)性是制約廢水處理技術(shù)應(yīng)用的主要因素之一，而高鹽廢水處理運(yùn)行成本很大一部分在脫鹽工段的能耗。MVR 蒸發(fā)采用壓縮機(jī)提高二次蒸汽的能量并回收二次蒸汽的潛熱，故相對(duì)傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)顯著降低了能耗。涪陵頁(yè)巖氣田和長(zhǎng)寧頁(yè)巖氣田均采用“膜-MVR 蒸發(fā)”分段提濃，考慮四川盆地頁(yè)巖氣壓裂返排液的水質(zhì)特征，其理論能耗相比MVR 蒸發(fā)可進(jìn)一步降低〔24〕。近年來(lái)，更低能耗的脫鹽新技術(shù)出現(xiàn)并得到初步應(yīng)用〔25〕，如能應(yīng)用于壓裂返排液處理，將有可能提升處理外排的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)接受度。

（2）高效氧化技術(shù)。壓裂返排液中的有機(jī)物若得不到有效去除，將對(duì)膜和MVR 蒸發(fā)器等脫鹽單元的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)影響，同時(shí)也可能影響出水效果和結(jié)晶鹽品質(zhì)。壓裂返排液中的高鹽分及其組成是生物處理法、Fenton 氧化法和臭氧氧化法等有機(jī)物去除方法低效的因素之一。當(dāng)鹽分質(zhì)量濃度超過(guò)10 000 mg/L 時(shí)就可能導(dǎo)致微生物的質(zhì)壁分離以致失活，影響生物處理效果〔3〕。一些研究顯示采用生物法對(duì)石油化工廢水進(jìn)行處理時(shí)，水力停留時(shí)間最短也有10～48 h，意味著在同樣處理量時(shí)須占用較大面積，較難在山高、路窄、彎多、人居環(huán)境復(fù)雜的開(kāi)發(fā)區(qū)域?qū)嵤徊⑶?，最新的研究顯示，壓裂返排液中約有30%有機(jī)物難以生物降解〔26〕。Fenton氧化法除需調(diào)節(jié)pH、產(chǎn)生大量鐵泥外，其主要的氧化劑羥基自由基（·OH）易被返排液中的Cl-、Br-和HCO3-等猝滅。諸多研究已經(jīng)證實(shí)臭氧氧化對(duì)返排液中COD或者TOC 的去除率低于10%〔15，26〕，主要是因?yàn)轫?yè)巖氣壓裂返排液中含有大量的飽和烷烴，其與臭氧的反應(yīng)活性低；此外，高含量的Br-也會(huì)消耗臭氧，從而導(dǎo)致臭氧氧化處理效果較差。類(lèi)似的，采用粒狀活性炭吸附處理時(shí)，COD 和TOC 的去除率低于25%〔26〕。從目前的研究來(lái)看，常規(guī)氧化法應(yīng)用于頁(yè)巖氣壓裂返排液均有其不足。尋找針對(duì)頁(yè)巖氣壓裂返排液特殊的水化學(xué)環(huán)境的高效氧化工藝，是目前該類(lèi)廢水外排處理技術(shù)研究的重中之重。

（3）面向水質(zhì)的工藝參數(shù)調(diào)整方法。壓裂返排液水質(zhì)波動(dòng)范圍大，給工藝的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)之策應(yīng)為建立返排液水質(zhì)快速檢測(cè)方法，即基于統(tǒng)計(jì)和水化學(xué)模型建立從快速可得的水質(zhì)指標(biāo)到影響工藝運(yùn)行的關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)預(yù)測(cè)方法，再集成流程模擬工具包通過(guò)預(yù)測(cè)水質(zhì)計(jì)算工藝參數(shù)，自動(dòng)反饋并調(diào)節(jié)處理裝置。

（4）壓裂返排液處理方式的確定。壓裂返排液處置途徑的確定是基于返排液水質(zhì)水量特征、地理位置、環(huán)境條件、法規(guī)要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮的結(jié)果。不同開(kāi)發(fā)場(chǎng)景下可能對(duì)應(yīng)不同的返排液處置方式。美國(guó)燃?xì)饧夹g(shù)研究院的GRI-ProwCalTM模型和J. SLUTZ 等〔27〕結(jié)合案例進(jìn)行的水管理成本分析曾進(jìn)行了有益的嘗試。建立基于應(yīng)用場(chǎng)景的壓裂返排液管理決策系統(tǒng)，可提升返排液處置方案的效率和科學(xué)性，支撐形成具體的返排液解決方案。

此外，研究和應(yīng)用還需進(jìn)一步優(yōu)化流程設(shè)計(jì)，減少單元環(huán)節(jié)，同時(shí)通過(guò)控制工藝參數(shù)減少雜鹽、廢鹽甚至二次危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生。

3 結(jié)論

在無(wú)回用需求和回注運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，頁(yè)巖氣壓裂返排液處理外排已成為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)企業(yè)的現(xiàn)實(shí)選擇。我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始了壓裂返排液處理外排的探索和實(shí)踐，在基于國(guó)外經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用“混凝沉降（固液分離）-軟化-氧化-脫鹽”的模塊組合集成處理工藝。著眼頁(yè)巖氣壓裂返排液鹽分高、有機(jī)物含量高且組成復(fù)雜、水質(zhì)變化大等問(wèn)題，目前在框架工作外仍須進(jìn)行大量的研究以?xún)?yōu)化技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)壓裂返排液經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定處理。技術(shù)上應(yīng)著重開(kāi)展低能耗脫鹽技術(shù)、高鹽復(fù)雜有機(jī)廢水高效氧化、面向水質(zhì)的工藝參數(shù)調(diào)整方法以及基于應(yīng)用場(chǎng)景的壓裂返排液管理決策系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用；管理上應(yīng)在基于對(duì)頁(yè)巖氣壓裂返排液環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)充分識(shí)別的基礎(chǔ)上，充分考慮特征污染物環(huán)境行為和毒理效應(yīng)以及接納水體的環(huán)境容量等因素形成壓裂返排液處理外排標(biāo)準(zhǔn)。