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通过废水管理创新提高水力压裂的可持续性

日期:2019-08-30    来源:南充在线

国际节能环保网

2019
08/30
14:19
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关键词: 市政污水 废水管理 水力压裂

   来自德克萨斯A&M能源研究所和Artie McFerrin化学工程系的研究人员正在领导一项重大举措,旨在减少天然气开采过程中所需的水量,并处理废水,以便重复使用。自21世纪初以来,水力压裂一直是美国主要的天然气开采工艺。该过程的有效性和主要储量的获取通过使用页岩气发电和生产各种增值化学品,带来了可观的经济增长。虽然水力压裂非常有效,但该过程需要大量的水,其通常为每孔2至7百万加仑。在提取过程中使用这种水后,它会作为废水返回到地面,含有天然存在的污染物,如镭,盐,金属和该过程中使用的各种化学品。这些废水通常在异地运输进行处理或注入深井进行处理。
  对工业和日常生活的潜在影响是巨大的。“该项目将提高页岩气生产附近社区的生活质量,为页岩气废水的成本效益管理提供战略路线图,并将帮助天然气生产商以更可持续的方式运营,”Mahmoud El博士说。 -Halwagi。
  El-Halwagi是布莱恩化学工程研究和工程主席的教授,德克萨斯A&M工程实验站的气体和燃料研究中心(GFRC)的常务董事是能源部(DOE)的主要研究者(PI)题为“部署强化,自动化,移动,可操作和新颖设计(DIAMOND)处理页岩气废水的研究项目”,专注于开发模块化系统的集成设计和操作方法,可用于处理水力压裂废水。
  得克萨斯A&M研究人员团队正在与匹兹堡大学,德克萨斯大学奥斯汀分校和美国清洁水技术合作伙伴合作开展这项耗资530万美元的项目。“该项目旨在开发新技术和集成系统,这将导致页岩气废水管理,降低成本,保护自然资源和增强环境影响的范式转变,”El-Halwagi说。
  虽然目前使用废水处理,但它通常非常昂贵并且很少使用。此外,从一个天然气井到另一个天然气井,废水的特性差别很大。然而,根据化学工程系助理教授兼项目合作项目负责人Joseph Sang-II Kwon博士的说法,每口井的可变性质为利用模块化系统提供了独特的机会。“拟议系统的模块化特性将考虑到良好的变化,如地质条件,区域法规,接近度和处理设施的容量等,”Kwon说。
  首先,该团队将检查和模拟废水的动态特性,并开发计算机辅助工具以简化建模过程。一旦对废水进行了表征,该团队将评估所有常规废水处理方案 - 预处理水,反渗透,浮选等 - 并使用新型模块化技术 - 膜蒸馏,逆流RO系统进行实验测试和原型设计,具有聚合物膜接触器的新型离子液体和电磁场。这种实验和测试将确定从井到井处理不同废水特征的最有效方法。将考虑不同方法对环境的影响。
  根据GFRC副主任Debalina Sengupta博士的说法,选项的生命周期对于所选方案的可持续性至关重要。“当考虑技术时,我们很少能够考虑到使其真正可行的所有可持续性方面.DIAMOND项目将考虑技术方案的真正可持续性,并将提供预测和测试未来选项的平台。”
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