虽然水力压裂技术促进了美国页岩气资源的开发，但是也大大增加了油气行业的用水量。美国地质调查局的报告表明，在过去的十几年中，压裂作业的平均年度用水量从每口油气井17 .7万加仑增加到了每口油井400多万加仑，每口气井510多万加仑。

华尔街日报曾报道，油气生产商为了降低成本、维持油气供应量，在水资源保护和废水循环利用方面投入了许多金钱和精力。即使在当今低油价的情况下，油气生产商们仍然在努力处理这些废水，不惜缩减其他方面的开支。

全新的废水处理方案

O公司开发的电化学水分离技术E是一种有效的油田废水处理方案，E是一种可放大的连续型废水处理工艺，利用少量程序化剂量的电流收集油滴和悬浮固体，并通过高级氧化来移除细小的微米级悬浮固体，以及其他溶解于水的污染物，例如氨等。

“处理方案E在Moneterey区块的应用已显示出了其超强的性能，由于低重度油的存在，那里产出的水与Colorado天然气田和西德克萨斯的轻油田产出的水完全不一样，非常难于处理。”O公司油气工程部副总裁说道，“我们从不同的测试地点收获了很多经验，现在正利用这些长期作业经验来最大化我们突破性的PRIME解决方案的表现。”

位于Bakersfield的能源服务公司T在油田中采用了E工艺，该公司总裁说道，“我们对它性能的印象非常深刻，无论是最终水的质量，还是对采出水中的油的分离效率。另外我们还注意到，通过其智能控制系统，我们几乎不需要手动操作整个过程。”

O公司第三方Zalco实验室的实验证实，O公司的E系列能够成功将采出的水中污染物的含量降低，直至可重复使用于CSS提高采收率工艺中。

“Zalco实验室在为石油行业提供水以及液体分析方面有着超过30年的经验。”Zalco实验室项目经理说，“我们非常荣幸能够为O公司提供及时准确的水质分析，协助其系统的验证。”

O公司油气部总裁补充说道，“Bakersfield地区勘探及生产运营者们对我们所提供方案的回应也打开了我们的眼界。我们发现运营商们已经意识到淡水的稀少，以及对开采水的处理而非直接排放的需要。很多运营商都主动寻找解决方案来处理油田产出水，使之能够重复利用于加利福尼亚遭受旱灾的中央山谷地区的灌溉。这不仅仅是经济因素，这是在使用了淡水之后我们需要把它再送还给当地的农民。”

工艺设计

电凝：工艺开始

废水通过连续的筒状管路反应器进入系统，这增加了水的滞留时间，同时又保持整个工艺的连续性。在这些管道中，金属离子用来加速废水中颗粒的聚结。整个工艺能够根据应用需求设计成使用降解阳极或不使用任何阳极降解。通过该过程，废水中的固体悬浮物、油、脂类、不溶有机物都会发生有效聚结，以便下一步的分离。

活性氧化物（ROS）的产生开始于此，活性氧化物包括臭氧、过氧化氢和羟基。它们几乎能够降解在水中发现的任何污染物，由于仅由氧气和氢气构成，它们也不会对水带来额外的有害元素，这也是能够使运营商希望避免处理有害物质的一大有利之处。

电解浮选：分离悬浮固体

在电解浮选这一步，浮选罐底部的一组反应器通过电化学反应产生气体，生成细小泡沫均匀构成云状泡沫团。这一步骤分离了悬浮的凝固物质，并完成了对乳化的破坏过程。它生成了一片地毯状的团聚废物并将其推送至液体表面，随后由机械移除。

高级氧化：消毒和净化

A工艺是现有的高级氧化工艺的升级版本。A反应器中的水已经基本没有悬浮固体和油滴了。之前的分离步骤中已逐渐加入了消毒和净化氧化剂：活性氧化物（ROS）。在A反应器中，位于反应器中的阳极表面会反应生成大量活性氧化物。

在这一步骤里，细小的微米级固体悬浮颗粒以及溶解的污染物，会沉淀至A罐底部并随之被清除。A也会通过电化学反应生成其他物质，比如氯气，可以用来处理氨、磷或硫化氢等特殊污染物。

特性优势

E工艺结合A工艺，适用于油气、包括海藻养殖在内的农业以及工业废水管理等用水密集型工业；这种多步骤的节能连续型工艺能移除99.9%的游离油滴和99.5%的悬浮固体和哟机务，实现快速、连续、彻底的清洁；该工艺的核心是一个专有的工艺控制，可自定义每个应用所需的电力；其专有的电极组设计，具有独特的阳极/阴极形状、大小、位置以及电极材料选择，能够使电凝、电浮选和电解氧化按顺序工作，为待处理液体和反应物提供最有效的接触和混合方法。

在美国，每生产1桶原油平均会产生8桶废水。这些废水在用于其它方面之前必须要先进行杀菌。在德州，废水处理的成本为3美元/桶，然而在宾州其成本却达到了20美元/桶。

随着水资源越来越紧缺以及对处理井监管力度的增加，油气行业正在加紧研发一些更加完善的水处理技术。另外，这些油公司们也已经意识到油气产业实际上也处于水资源产业之中。

在很多地区，油气行业都面临着许多新出台的水资源法律条例的限制。2016年年初，宾州环保局对常规及非常规油气的管理条例已经定案。在这些更加严格的新规范下，如果想满足联邦安全饮用水法案的标准，钻井公司就不得不重建或换掉不合格的废水处理系统，这就为废水处理技术的发展带来了机遇和挑战。