水力壓裂是一種將大量水與多種化學(xué)品高壓打入鉆井,以破壞地下巖層,抽取天然氣的技術(shù)。憑借水力壓裂技術(shù),石油和天然氣的開(kāi)采在美國正在蓬勃開(kāi)展,但隨之而來(lái),美國各大石油開(kāi)采公司急需新型污水處理技術(shù)。
現在,美國伊克斯菲爾技術(shù)公司(Ecosphere Technologies)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了能夠滿(mǎn)足這種需求的新技術(shù)。該技術(shù)可以使石油開(kāi)采商能夠重復利用水資源,并減少水力壓裂時(shí)化學(xué)品的使用量。
目前,美國有數千口天然氣井正在或即將被鉆探,而僅僅一口鉆井就需要1500萬(wàn)升水。
對于像得克薩斯州Eagleford頁(yè)巖礦床這樣干旱的地區來(lái)說(shuō),如何滿(mǎn)足如此巨大的水資源需求量,已經(jīng)成為一個(gè)嚴重的問(wèn)題。
另一個(gè)問(wèn)題是,如何處理水力壓裂所造成的廢水:在進(jìn)行水力壓裂時(shí),會(huì )有10%~50%的水返回到地面上。但是,這些水不但含有在水力壓裂前人工添加的各種化學(xué)品,還在地下溶解了大量鹽類(lèi)、重金屬,甚至放射性物質(zhì)。
在美國賓夕法尼亞州等地方,處理這些廢水相比其他地方更令人頭痛:由于地質(zhì)結構的原因,這些廢水不能像其他地區的處理方法一樣被存放在地下。
而幸運的是,伊克斯菲爾技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的這種技術(shù)可以利用臭氧來(lái)凈化廢水。
臭氧本身對環(huán)境是有害的,但是伊克斯菲爾技術(shù)公司通過(guò)專(zhuān)業(yè)設備,在處理現場(chǎng)實(shí)時(shí)制造臭氧這不但避免了臭氧在運輸過(guò)程中出現泄漏的可能性,還節省了運輸過(guò)程中的燃料消耗,而這些都是配合大型水力壓裂行動(dòng)時(shí)所需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
雖然利用臭氧來(lái)凈化污水并不是一項新技術(shù),但之前卻一直受限于高額的成本沒(méi)有推廣。而伊克斯菲爾技術(shù)公司的獨特之處在于,它找到了可以將臭氧使用量減少90%的方法。
相比傳統方法,該技術(shù)的不同之處在于:廢水流過(guò)一個(gè)能夠產(chǎn)生細小氣泡的特殊容器,這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為形成氣穴。之后,通過(guò)超聲波來(lái)創(chuàng )造更多的氣泡。形成氣穴的過(guò)程不但分解了水中的生物污染物,使臭氧更為有效,還創(chuàng )造了許多能夠起消毒作用的自由基。最后,該公司還會(huì )給廢水通電,使水中的鹽分沉淀。
伊克斯菲爾稱(chēng),這種綜合方法比傳統方法,如紫外線(xiàn)處理、脫鹽處理等,都要便宜。
不過(guò),對于該項技術(shù)來(lái)說(shuō),還有一個(gè)疑問(wèn),即究竟能夠節省多少水。“在許多情況下,這項技術(shù)的確可以處理所有從鉆井里返出來(lái)的水,并且可以對其循環(huán)利用。但問(wèn)題是,大部分水仍然留在鉆井里,需要大量的水補充到新的鉆井中去。”一家正在使用該項技術(shù)的石油鉆探公司的高級副總裁James Bolander說(shuō)。