壓裂返排液的降解對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約水資源具有重要意義。本文采用超聲輔助芬頓試劑氧化的方法,對(duì)長慶油田的高礦化度、高黏度返排液污水進(jìn)行氧化降解,考察了不同因素對(duì)氧化降解反應(yīng)的影響。研究表明,在適宜的反應(yīng)條件下,即H2O2與FeSO4摩爾比3.7∶1、超聲功率120 W、反應(yīng)溫度20℃、反應(yīng)時(shí)間18 min、反應(yīng)液pH值6.17（接近原水）,水樣的COD從10615.5 mg/L降至2351.3 mg/L,COD去除率可達(dá)到77.85%,色度從2113. 8 CU降至20.95 CU,濁度從47.88 NTU降至0.12 NTU,黏度從1.79 mPa·s降至1.02 mPa·s,礦化度從7130 mg/L降至1045 mg/L。經(jīng)超聲輔助芬頓處理,可實(shí)現(xiàn)壓裂返排液的快速降黏,大量脫除COD,極大地降低返排液的色度、濁度,有利于后續(xù)深度處理。圖12表1參7 

【文章來源】：油田化學(xué). 2020,37(02)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

超聲輔助芬頓氧化實(shí)驗(yàn)裝置

超聲、芬頓與超聲-芬頓聯(lián)用對(duì)壓裂返排液的處理效果見圖2和表1，超聲/芬頓反應(yīng)初始條件為：超聲功率為120 W、2000 mg/L Fe SO4·7H2O、0.44%H2O2、溫度20℃、反應(yīng)時(shí)間18 min，空氣流量0.2 L/min，每2 min取樣。僅超聲處理后的水樣的COD值變化不大，而芬頓處理和超聲-輔助芬頓處理2min后水樣的COD值明顯降低，且超聲輔助芬頓處理比僅芬頓處理的COD去除率高10%左右。此外，與僅超聲處理相比，芬頓處理尤其是超聲-輔助芬頓處理后的水樣的懸浮物含量、色度、濁度均明顯降低。理論上，要用H2O2氧化脫出返排液中70%的COD，每升原液需投加49.58 g/L的H2O2(30%），但實(shí)際H2O2(30%）加入量僅為6 g/L，加上超聲波振蕩及氣浮作用，反應(yīng)液COD去除率可達(dá)68.39%。Fenton試劑反應(yīng)機(jī)理為：

其他條件不變，不同p H(3.0、4.1、5.1、6.2、7.1）下超聲-輔助芬頓處理壓裂液返排液的處理效果見圖3和圖4。由圖3和圖4可見，18 min內(nèi)，p H由3.0增至6.2時(shí)，COD去除率隨上升，但p H繼續(xù)增至7.1左右時(shí)COD去除率反而下降；反應(yīng)18 min時(shí)，脫色率隨p H的升高先增大后減少，濁度去除率隨p H升高先略有降低在p H=6~7時(shí)明顯降低。一方面，因?yàn)樵谥行院蛪A性條件下，F(xiàn)e2+易被迅速氧化并以氫氧化物沉淀形式存在，失去其催化活性，濁度上升；另一方面，p H降低，H+濃度的增加會(huì)抑制H2O2分解，F(xiàn)e3+還原為Fe2+受阻，其絡(luò)合平衡受到影響，反應(yīng)速率下降，色度上升。壓裂返排液的p H值接近6，無需調(diào)節(jié)。圖4 水樣p H值對(duì)處理后水樣色度及濁度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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