油田压裂技术在增产、增注的同时,大量压裂液的注入使得返排废水的处理研究日益重要。本文主要针对胜利油田樊区的压裂废水,通过水质分析确定了废水处理主要控制指标;分别考察了氧化法、絮凝法和催化氧化法处理废水的工艺条件和处理效果,并结合扫描电镜、Zeta电位及絮体粒径分析,探讨了絮凝机理;根据实验区块水质的具体情况,以及药剂投加顺序对处理效果的影响,提出了“五步法”处理流程。对实验区块压裂废水进行了水质分析,结果表明:废水水质组成复杂,铁含量高、浊度大,悬浮物含量>2100 mg·L-1,COD>8100 mg·L-1;经过滤后悬浮物含量明显降低,腐蚀速率、含油量达到排放要求,而COD仍很高,为后续处理的主要控制指标。在氧化法处理压裂废水中,H₂O₂、NaClO、KMnO₄三种氧化剂在优化的实验条件下COD去除率分别为:39.8%、27.5%、21.3%,综合考虑出水色度,确定以H₂O₂作为氧化处理剂,最佳条件:pH为6.5,H₂O₂投放量80 m L·L-1,反应时间60 min。在絮凝法处理压裂废水中,优选的有机絮凝剂APAM处理配方:室温下pH为9,投放量100 mg·L-1。APAM主要通过吸附、桥架和卷扫作用实现有机物的去除;pH增大,APAM水解聚集体之间电斥力增强,网络结构的完整度和分散均匀度降低;温度升高,促进了APAM的氧化降解,从而影响了APAM对有机物的网捕、卷扫作用。优选的无机絮凝剂PAC（Ⅰ）处理配方:pH为10,投放量200 mg·L-1。投放量影响PAC（Ⅰ）水解产物的数量和带电量,进而影响絮体的结团絮凝特性和体系的稳定性;pH影响PAC（Ⅰ）水解产物的形态,碱性条件下生成的多聚羟基聚合铝和氢氧化铝凝胶沉淀物具有吸附、卷扫作用,有利于有机物的去除。在催化氧化法处理压裂废水中,通过正交实验考察了Fenton试剂氧化降解有机物的影响因素大小,结果表明:H₂O₂和Fe²⁺投放量对COD去除率影响最大,其次是反应pH值和反应时间。处理废水最佳工艺:pH为3,H₂O₂投放量50 mL·L-1,Fe²⁺投放量3000mg·L-1,反应时间60 min。废水经“过滤预处理—化学氧化—絮凝沉降—催化氧化—过滤后处理”五步法处理后,水质检测结果显示,出水呈中性,悬浮物含量降至2.6 mg·L-1,含油量为1.4 mg·L-1,腐蚀速率很小,COD去除率达91%,出水COD降为700 mg·L-1,表明五步法对实验区块压裂废水的处理具有一定的可行性。