【中國環保在線 污水處理】近年來，石油與天然氣行業著重加大了壓裂技術的改造，逐步實現了壓裂廢水的回收再利用，并對廢水在農業灌溉方面的應用進行了實驗，實驗結果也比較樂觀，這對水資源危機來說確實是一劑良藥。
　　


油氣行業實現壓裂廢水再利用 水資源危機添良藥
　　
　　水力壓裂常常因為加劇水資源危機而備受指責。然而近年來，石油與天然氣行業著重加大了壓裂技術的改造，逐步實現了壓裂廢水的回收再利用，并對廢水在農業灌溉方面的應用進行了實驗，實驗結果也比較樂觀，這對水資源危機來說確實是一劑良藥。很多年以前，就有人預測水或者說是水資源短缺，將是人類面臨的一個世界級難題。
　　
　　1994年，美國哲學學會出版了一本題為《水資源-人類的下一個危機》的書。2007年，美國全國廣播公司(NBC)發布了主題為“美國水資源短缺危機”的新聞。最近，在2011年，全國公共廣播電臺(NPR)推出了一本關于水資源的書——《財富、權力和文明的歷史斗爭》。在這本新書中，作者斷言：“水資源將超越石油成為全球最稀缺的重要資源”。今年以來，BusinessInsider(BI)的報告稱，“水資源短缺”是一個“迫在眉睫的全國性問題”。九月份，美聯社宣布：“水資源危機已經來臨。”
　　
　　水力壓裂常常因使水資源危機變得更加嚴重而備受指責。BI指出：“美國科羅拉多州密切關注著水力壓裂技術對該州水資源的影響。水力壓裂技術可能會加劇干旱地區的水資源短缺問題。”那么，該如何解決水資源所面臨的問題呢?NBC提議：“技術能夠帶來希望”。他們沒有具體指明是壓裂技術，是因為2007年美國全國廣播公司不可能預料到改進水力壓裂技術與水資源之間的緊密關系。
　　
　　當然，我們不能僅僅意識到問題這么簡單，油氣行業還應想辦法去解決這一問題。在水力壓裂過程中，水的作用至關重要。我們需要用清水將微小砂粒攜帶至地層深處，支撐裂縫，從而保持裂縫開啟，最終使得油氣開采能夠給我們帶來更長遠的利益。反排時，我們從井中抽出來的液體不僅含有之前泵入的水，還有來自地層深處的“產出液”。其水溶液中包含壓裂作業中減少摩阻的化學物質、高礦化度的無機鹽以及其他礦物和金屬，因此需要經過處理。
　　
　　在產出液中廢水所占的比重很大，當每產出1桶油時，相應會隨之產生10桶廢水。過去這些廢水通常用卡車運離現場，然后通過“污水處理井”注入數千英尺深的地下。處置成本極高，而且這也可能是Oklahoma地區低震級地震接連發生的原因。
　　
　　油氣行業一直致力于研究一種壓裂液，它能夠在保證安全性的同時，增加油氣井的最終利潤。兩年前，我曾寫過一篇關于水資源再處理技術的文章，利用這種技術，我們能夠在井場對廢水進行直接凈化，以便其能夠多次反復利用。至此，從根本上消除水力壓裂所產生的污水。隨著技術的進步，水處理的方法也在不斷提高。由德克薩斯A&M大學的農業生命研究小組、德克薩斯州鐵路委員會(RRC)以及油氣公司三方共同合作開展的一個研究項目，對處理廢水的研究取得了一定的研究成果，之前的“壓裂廢水”，現在則可用來灌溉西南干旱地區的農作物。
　　
　　從當前的初步研究成果可見，這項技術的應用前景非常廣泛和有意義。某知名公司董事長兼首席執行官帶頭整個公司，為廢水回收做出努力。該公司利用其一項專利技術，到目前為止成功回收了800多萬桶廢水。KatieLewis博士在距德克薩斯州的佩科斯不遠處的農業生命實驗站進行了一項實驗：首先，TXAnadarkoPetroleum公司從附近的油井中收集廢水，Gibsons公司提供存儲井場廢水的水罐，同時RRC也允許對2015年6月2日所種植的非商業性棉花作物使用循環水。該項目的規模也是根據允許使用的水量而確定的。
　　
　　該地區范圍內的棉花，一部分用清潔井水進行灌溉，其他則按照清潔水與循環水4:1的比例進行混合灌溉。該項目總共使用了約3萬桶循環水。我也曾親眼看到了這些棉花的生長狀況，另外Lewis也告訴我，利用混合水進行灌溉的棉花與利用清潔水進行灌溉的棉花的生長情況均相同。土壤分析證實，利用混合水進行灌溉并不會產生不利影響。我們從質量和強度兩方面對棉花進行了測試，同時也對土壤進行了采樣分析，以確保沒有污染。
　　
　　本實驗關于經濟與農業兩方面的綜合報告也即將發表。所有實驗參與人員都對項目結果表示樂觀，并對其應用寄予極大期望。RRC主席DavidPorter認為該項目在解決水資源問題上邁出了非常重要的一步，并稱贊這是共同合作的完美案例，可見自由市場也可以取得很好的成果。Porter告訴我，如果測試結果如預期一樣好，明年將擴大該項目的規模，RRC可能將會允許使用更多的循環水。
　　
　　該公司董事長希望能夠有更多的企業參加到項目中來，從而擴大該項目的規模。Lewis希望能夠增加實驗田，以測試不同比例的混合水，這些比例包括4：1、3：1、2：1、1：1。最后，與會者希望德州立法會能夠利用該項目的結果修改法規，從而允許循環水用于農業灌溉。雖然這個項目和合作是獨一無二的，但是具有水處理技術的公司們也可以開展其他相關的實驗項目。
　　
　　該公式所開發的新技術目前正在實驗中，該技術利用電動機械過程分解分子粘合劑，從而生產出經濟上可行的副產品——清潔水和無害廢液，該技術能夠滿足客戶的需求以及其對產品的要求。北達科他州的巴肯油田廢水處理成本非常高，產出水中含鹽量太高以至于蒸發或反滲析處理方法都不可行，但是該技術的處理效果卻非常好。
　　
　　巴肯油田一般使用交聯凝膠壓裂，此類型壓裂液需要無鹽、無金屬的清潔水，通過試驗可以發現上述技術能夠實現這一要求。該技術目前正在擴大應用規模，不久之后將在井場進行大規模的使用。移動處理系統一分鐘能夠處理50加侖的廢水，而固定底座系統能夠實現每分鐘300加侖或每天1萬桶(42萬加侖)的廢水處理量。公司的首席執行官說，該系統能夠為生產商解決當前和未來不必要的環境危害問題。
　　
　　回收油田的產出水，并將其重新用于水力壓裂或者農業灌溉，能夠提高人均用水量，同時又可以減少廢水處理井的數量。由此可見，油氣行業的追求完美和高效的研究工作，為美國水危機提供了解決方法。
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