在页岩气开采的中后期，含有高浓度化学需氧量（COD）、固体悬浮物（SS）、总溶解固体（TotalDissolved Solids，简称TDS，也称“总含盐量”）压裂返排液的处理和排放是一个难题，其中高达数万毫克每升的TDS 被众多的研究者关注，并主要借鉴反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）海水淡化技术，开展了众多处理压裂返排液中TDS 的研究工作[1-6]。反渗透法是一种高效的脱盐技术，在典型的海水淡化工程应用上，一级RO 脱盐率可超过99%，其出水TDS 介于300 ～ 350 mg/L，满足《农田灌溉水质标准》和《生活饮用水卫生标准》的要求，当然也满足污水排放的要求。
但是，将RO 应用于压裂返排液的达标排放处理，与海水淡化相比，在处理对象、处理目标和浓缩液的最终处置方面存在着诸多明显差异：①在处理对象上，除了TDS 含量相似，压裂返排液中COD、SS和其他污染物浓度是海水的几百至上千倍，需要更为复杂的预处理工艺才能满足RO 脱盐的进水要求；②在处理目标上，借鉴海水淡化技术的压裂返排液处理已将其处理至接近“纯水”，远远高于排放标准而忽略了受纳水体的自净能力；③压裂返排液采用RO 脱盐产生的浓缩液的处置在海水淡化时通常无需考虑。以上因素导致将RO用于压裂返排液的处理时，其成本比海水淡化高十几倍。同时，将压裂返排液中含量高达数千毫克每升的COD 几乎100% 地降解和去除以满足RO 膜严苛的进水水质要求，也存在着一定的技术难度。高昂的处理成本和技术风险可能严重制约海水淡化技术在压裂返排液中的应用。
油田钻井废弃泥浆上清液处理
针对压裂返排液的达标排放，如果不考虑TDS，仅降解和去除包括COD、SS 在内的其他污染物，可以极大的降低处理技术难度和处理成本，但如何避免压裂返排液中过高的TDS 浓度对受纳水体的生态环境和用水安全的影响则是必须重视的问题。因此，需要根据现有的压裂返排液中氯化物排放标准，研究在技术和经济上可行的压裂返排液达标排放处理方法和实施途径。
可参考的水环境质量标准在国家环境保护标准体系中，对氯化物或无机盐做出明确规定的， 主要有GB 3838—2002、GB5084—2005《农田灌溉水质标准》和GB/T 14848—2017。另外，国家标准GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》属于健康卫生类的标准，其对氯化物或无机盐的限值规定也基本与GB 3838—2002 和GB/T14848—2017 一致。
压裂返排液处理技术对策
回用处理技术近年的国内页岩气田开发处于开始阶段，压裂返排液经处理后达到标准NB/T 14002.3—2015《页岩气储层改造第3 部分：页岩气藏压裂返排液回收与处理》[19]，基本上全部回用于配制压裂液。国家行业标准NB/T 14002.3—2015 中主要对SS、Fe 和部分特定细菌的浓度/ 含量规定了限值，压裂返排液在生产现场经“混凝沉淀—过滤—杀菌”工艺处理即可达标，近年相关单位研究的重点主要在装置的橇装化集成、自动化控制和污泥同步干化等方面。
压裂返排液回注处理工艺流程
回注处理技术压裂返排液的回注处理技术上与气田水回注处理基本相同，与回用处理技术也大同小异，主要去除其中的SS 和石油类。因现阶段压裂返排液全部可回用而无实际回注需求，且现有的页岩气田与有回注条件的常规气田距离较远，在运输成本上也过于昂贵
压裂返排液采出水处理图片