NB/T 10847-2021 页岩气气田压裂返排液外排处理设计规范

ICS75.020
CCS E 16 NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10847-2021
页岩气气田压裂返排液外排处理设计规范
Specification for design of discharge treatment of shale gas field fracturing flow back water

2021一11一16发布 2022一02一16实施
国家能源局发布

1范围
本文件规定了页岩气气田压裂返排液外排处理工程的设计原则和推荐处理工艺。
本文件适用于新建及改扩建页岩气气田压裂返排液外排处理工程的设计。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB3095环境空气质量标准
GB8978污水综合排放标准
GB50014室外排水设计标准
GB50016建筑设计防火规范
GB/T50087工业企业噪声控制设计规范
GB50183石油天然气工程设计防火规范
GBT50823油气田及管道工程计算机控制系统设计规范
GBT50892油气田及管道工程仪表控制系统设计规范
GBZ1工业企业设计卫生标准
SYT0048石油天然气工程总图设计规范

3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高盐体系high salt solution
溶解性总固体(TDS)浓度大于10000mg/L的溶液体系。
3.2
工作交换容量exchanger operating capacity
离子交换器从投入运行开始，直至出水中被除掉的离子漏出量超过要求时为止，单位体积交换剂吸着的离子量。
3.3
膜通量membrane flux
单位时间单位膜面积通过的水量。
注：单位为立方米每平方米小时【m/(m2.h)]或升每平方米小时[(m2·h)】。
3.4
分质结晶fractional crystallization

通过结晶控制技术结晶分离浓盐水中混合无机盐，形成具有工业应用价值产品的过程。
4基本要求
4.1压裂返排液外排处理工程设计应按照批准的页岩气气田地面建设总体规划要求进行。
4.2压裂返排液外排处理方式应经技术经济对比确定，可采用集中或分散处理。
4.3压裂返排液外排处理站内设施宜采用模块化、橇装化设计。
4.4压裂返排液外排处理站原水水量、水质波动较大时，应设置调储设施。工艺流程应充分利用余压和地势高程。
4.5压裂返排液外排处理站内主要处理装置数量不宜少于2列，并联设置，且能单独停产检修。蒸发结晶装置可按1套设置。
4.6压裂返排液外排处理站内各装置应设置超越管路，进出口设置检修隔断措施。
47压裂返排液外排处理工艺应根据进水水质特性、外排水质标准和结晶盐品质要求，通过试验或结合类似工程经验，经技术经济对比并结合安全环保等因素确定，宜采用物化处理、膜处理、蒸发结晶、生化处理、资源化的组合工艺。各工艺的主要功能，宜符合下列要求：
a)物化处理工艺主要去除油类、悬浮物、总硬度、胶体物质和部分化学需氧量(COD),COD的去除主要采用高级氧化法。
b)膜处理工艺主要分离水中COD、氨氮和溶解性总固体，同时提升溶解性总固体浓度。
c)蒸发结晶工艺主要分离水中溶解性总固体，并形成结晶盐。
d)生化处理工艺主要降解去除COD和氨氮。
e)资源化工艺主要将各种有价值元素分离提纯制备相应产品。
4.8压裂返排液外排处理站内有保温需求的装置及管道应采取确保工艺安全、稳定运行的保温措施。
4.9压裂返排液外排处理站内管道布置宜采用地面架空和管沟敷设方式。
4.10压裂返排液外排处理站内管道材料选择应进行技术经济对比确定，工艺管道宜采用耐腐蚀管道。
4.11压裂返排液外排处理站内控制系统宜与页岩气气田整体控制水平相适应，便于生产管理。

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