页岩气作为一种高效的、清洁的非常规天然气资源,常采用向地层注入压裂液改善储层渗流通道的水力压裂技术,提高储层渗透率、实现页岩气增产稳产。压裂作业完成后会产生大量粘度高、组成复杂的压裂返排液,将其处理后回配压裂液,可实现水资源的循环利用、减轻压裂返排液对环境的污染。压裂返排液中的残留硼会影响处理后水配制压裂液时的基液粘度,导致处理后水循环利用率低、压裂成本增高。因此探究压裂返排液处理过程中硼的高效去除对于提高页岩气压裂返排液处理及再利用具有重要意义。论文以陕北地区某页岩气压裂返排液为研究对象,通过对返排液中残余硼分析方法、化学氧化沉淀除硼、絮凝沉降等研究,形成了“化学氧化沉淀除硼+絮凝沉降”耦合方式的页岩气压裂返排液除硼回用处理工艺。主要结论如下:（1）确定用ICP-AES法分析页岩气压裂返排液中的硼含量,此法检出限为0.005 mg/L,测量限为0.025 mg/L,相对标准偏差小于1%,加标回收率在100.32%¹03.56%之间;返排液中共存的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺、悬浮物、含油量和有机物等对ICP-AES法分析硼的影响较小;ICP-AES法测得的页岩气压裂返排液中的残余硼含量为124.5 mg/L。（2）化学氧化沉淀除硼的最佳条件是沉淀剂为BaCl₂且n（Ba）/n（B）=2.0、氧化剂为H₂O₂且n（H₂O₂）/n（B）=4.0、pH_p=9、t_p=30 min、pH_r=10、t_r=360 min,此时除硼率为95.5%,溶液中的硼浓度由150 mg/L降至6.75 mg/L。（3）在最佳条件下加入FeSO₄或Ce₂（SO₄）₃时,其除硼率分别为81.2%、82.7%,且其生成的沉淀物对硼的吸附量分别为41.2 mg/L、44.9 mg/L,FeSO₄或Ce₂（SO₄）₃的加入会在一定程度上降低氧化过程的除硼效果。（4）在化学氧化沉淀除硼的基础上,絮凝剂PAC加量为400 mg/L,阳离子度为60%的PAM加量为10 mg/L时,处理后溶液中残余的硼含量为2.59 mg/L,除硼率达到98.3%。（5）采用“化学氧化沉淀除硼+絮凝沉降”法对返排液处理后,水中残留硼浓度、悬浮物含量均低于4.0 mg/L,达到了回用配液的水质要求,形成了“化学氧化沉淀除硼+絮凝沉降”相融合的页岩气压裂返排液除硼回用处理工艺。