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页岩气开发过程中,需使用水力压裂技术提高气井产气量。水力压裂是通过向地层注入一定量的压裂液进行储层改造,以提高储层渗透率。压裂作业完成后,大部分压裂液经过破胶后会返排至地面形成页岩气压裂返排液。压裂液中常加入多种添加剂以达到携砂、降阻等要求,同时在压裂过程中会与地层中的油气、水和岩石等接触,导致压裂返排液中的污染物种类多、粘度较高、处理难度较大,未经处理外排,会造成环境污染。开发页岩气压裂返排液处理再利用技术研究,对于页岩气开发与环境保护具有重要意义。论文以陕北页岩气压裂返排液为处理对象,通过氧化絮凝处理研究、滤后水纳滤处理技术研究等,形成了“催化氧化-絮凝沉降-纳滤”页岩气压裂返排液回用处理工艺。（1）页岩气压裂返排液的粘度和COD高,分别为18.1mPa·s和3992.7mg/L,色度、悬浮物含量和矿化度分别为1330度、2490mg/L和2472.15mg/L。（2）在常温条件下,过氧化氢和硫酸亚铁的加量分别0.3%（30%）和100mg/L、亚铈盐的加量为100 mg/L时,页岩气压裂返排液经过25min的芬顿催化氧化处理后,其粘度可以由18.1mPa·s降低至2mPa·s以下。（3）催化氧化后的页岩气压裂返排液在pH为7,PAC与阳离子型PAM加量分别为800mg/L、20mg/L且两者加药间隔为40s时,处理后水的悬浮物含量、含油量分别达到0.9mg/L、4.32mg/L,处理前后水的矿化度分别为2472.15mg/L和2868.61mg/L,腐蚀速率降低至0.041mm·a-1,达到了回注用水的水质标准;同时形成了“催化氧化-絮凝沉降”回注处理工艺。（4）将“催化氧化-絮凝沉降”工艺处理后的水,在室温条件下水样pH调至7后进行纳滤处理,处理前后水样的钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸根离子和硼酸根离子分别由处理前的30.62mg/L、18.48mg/L、158.04mg/L、58.81mg/L和58.72mg/L降低到0.36mg/L、0.21mg/L、6.21mg/L、0mg/L和2.08mg/L,达到了回配压裂液的水质指标,形成了“催化氧化-絮凝沉降-纳滤”的页岩气压裂返排液回用处理工艺。