本成果以煤层气为主的非常规天然气的开采，伴随着大量的采排水排放，其主要污染因子为COD、Fe、Mn、石油类、NH3-N、以及部分重金属等，采用高级氧化完成水中有机物的改性和Fe、Mn离子价态转化，利用氯氧化完成NH3-N污染物质的N2转化，以核晶凝聚、水力旋流澄清为主要单元，完成多重污染物质的综合去除，并借助模块化处理理念，形成了系列处理装备。处理水质达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002中V类水体水质标准。该项技术开创了我国煤层气采排水处理的先例，对于我国煤层气等非常规天然气开发过程中的水污染控制具有示范意义，目前已经成功应用于中石油忻州煤层气公司保德区块，每天处理水量近10000m3/d，为企业年新增产值近千万元，并大幅削减了每年排入黄河主干流的NH3-N、COD等污染指标，有效保障了黄河水环境质量。技术成果部分内容获陕西省科学技术二等奖。