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针对油气田压裂返排水具有有机污染物(COD)含量高、粘度大、难降解的特性,采用微波法、高级氧化技术、絮凝沉降和活性炭吸附等对模拟压裂废水和现场压裂废水进行了一系列的联合处理方法及其工艺条件研究,所得结论主要如下:(1)在微波辐射功率800w、辐射时间6min条件下,微波法作为压裂废水处理的预处理过程,可促进废水中难降解有机物的降解,使处理后废水COD增大。(2)单一氧化剂(双氧水、次氯酸钠和过硫酸钾)对模拟压裂废水COD的去除效果较弱,不宜单独采用化学氧化剂对经微波处理后的压裂废水进行处理,只可作为预处理氧化剂。(3)采用正交试验和响应面试验,通过不同高级氧化处理技术(UV/Fenton试剂、UV/H2O2/草酸铁体系和UV/H2O2/柠檬酸铁体系)对经微波处理后模拟压裂废水进行处理,结果表明:UV/Fenton试剂对经处理模拟压裂废水的COD具有较好的降解效果,在废水pH为2.6左右、双氧水加量为1.9%(V/V)、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比为6:1,UV光照时间30min条件下,可使处理后压裂废水COD去除率达89.7%。(4)对现场压裂废水进行微波、UV/Fenton试剂氧化、化学絮凝和活性炭吸附联合处理方法及工艺条件研究,结果表明:“微波-化学氧化-混凝沉降-活性炭吸附”联合处理工艺对压裂废水的处理效果最好,可使废水的COD值可由原来的3995.6mg/L降至398.2mg/L,COD去除率可达92.4%,其具体的处理工艺条件和过程为:在微波辐射功率800w下辐射处理6min后,调节废水的pH至2.6左右,再分别按双氧水加量1.9%(V/V)、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比6.0:1、UV光照时间30min进行UV/Fenton试剂氧化处理,再将处理后废水pH调节至9.0左右,按PAC投加量1600mg/L、PAM投加量为300mg/L,PAC与PAM投加间隔时间为20s,沉降时间为30min进行絮凝处理,再按吸附碳加量为15g/L、吸附时间为1.5h。总之,通过本试验研究虽然压裂废水的COD未达到相应的国家废水二级外排标准,但是所确定的处理工艺使废水中的有机污染物得以较好的去除,为压裂废水外排处理研究提供了较为合理可行的工艺方法。