[发明专利]一种用于处理页岩气井压裂作业生产废液的回收装置

说明书

技术领域

本发明属于废液处理技术领域，具体是指一种用于处理页岩气井压裂作业生产废液的回收装置。

背景技术

     近年来，随着页岩气勘探开发力度加大，年均有多口探井和开发井投产，同时开发和生产过程中将产生大量的开发废液，主要包括：作业废液、钻井废液、采气废液。其中，废液的石油类物质、悬浮物、化学需氧量、硫化物、氨氮、PH等主要污染物质物指标均超过国家相关标准的要求，给开发区块的生态环境造成了严重的影响。

    作业废液主要来源于压裂作业、压裂作为油气井增产的主要措施之一，是油气田勘探开发中必不可少的一项重要技术手段，被各油气田所广泛应用。由于压裂液体系所用化学添加剂种类繁多，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废液中除去。众多化学添加剂的加入使压裂液具有高化学需氧量、高稳定性、高粘度等特点，给页岩气的正常生产造成了严重的损失。

    钻井废液来源与钻井液的液相部分，此外钻井台、钻具和相关设备等都是钻井废液的组成部分。为了满足钻井工程的需要，钻井液中需添加各种化学处理剂，如纯碱、烧碱、重铬酸钠、氯化钠等无机处理剂呵呵聚丙烯胺等有机处理剂。

    目前页岩气井压裂作业过程产生的废液，为页岩气采气过程中伴随着天然气带出的地层水，其主要污染物包括悬浮物和金属盐类，表现出高矿化度和高化学需氧量等特点。

    因此，对处理页岩气井压裂作业生产废液的处理装置的研究成为相关企业正在研究的重点问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于处理页岩气井压裂作业生产废液的回收装置，采用活化过硫酸预氧化、臭氧催化氧化技术处理工艺为核心对页岩气井压裂作业生产的废液进行处理，COD、悬浮物、重金属离子等难降解有机物去除率可达90%以上，该装置具有运行稳定、处理效果好，且使用寿命长，成本低廉，便于维护等特点。

本发明通过下述技术方案实现：一种用于处理页岩气井压裂作业生产废液的回收装置，该包括通过输液管道顺次连接的废液池、第一活化过硫酸氧化池、混凝池、二沉池、臭氧催化氧化塔、深度过滤池、清水池，所述第一活化过硫酸氧化池的出液口端通过第一阀门与第二活化过硫酸氧化池连接，所述第一活化过硫酸氧化池的内壁设有紫外光装置，所述第一活化过硫酸氧化池、第二活化过硫酸氧化池、混凝池的底部均设有搅拌器，所述二沉池的出液口端通过污泥管道与污泥浓缩池连接，所述废液池与第一活化过硫酸池之间设有第一提升泵、第一取样口，所述二沉池与深度过滤池之间设有第二提升泵。

本发明通过第一活化过硫酸氧化池、以及位于第一活化过硫酸氧化池内壁紫外光装置的设置，紫外光装置提供紫外光，对进入第一活化过硫酸氧化池中的废液进行处理，且位于第一活化过硫酸氧化池内的过硫酸盐在常温下比较稳定，且与第一活化过硫酸氧化池内的废液中的有机物反应缓慢，因此对有机物降解效果不明显，在紫外光装置提供紫外光的条件下活化过硫酸盐，被活化产生硫酸根离子，在活化过程中可实现充分降解废液中难降解的重金属离子、有机物等；

通过第二活化过硫酸氧化池的设置，且第二活化过硫酸氧化池通过第一阀门与第一活化过硫酸氧化池连接，可根据第一取样口对废液成分的分析数据，确定是否打开第一阀门，废液经第二活化过硫酸氧化池进一步氧化降解，第二活化过硫酸氧化池主要通过加入PH调节剂使进入池内的废液的PH小于3，或者大于10，此条件下，过硫酸盐具有较高活性，能有效降解废液内的有机污染物质。

通过混凝池的设置，通过往混凝池内加入絮凝剂、助凝剂，且根据废液的成分设定加入的絮凝剂、助凝剂种类、加入的量、加入的时间、搅拌的速度，可有效提高废液的絮凝速度及絮凝效果，并通过二沉池进一步进行絮凝沉淀处理。

通过臭氧催化氧化塔的设置，臭氧催化氧化塔内设有催化剂，通过通入臭氧进行催化氧化反应，可有效吸附废液中的有机物，且能分解产生如羟基自由基之类的物质。

     通过深度过滤池的设置，对经过臭氧催化氧化塔处理后的废液进行进一步的过滤，可采用纤维过滤或膜过滤或变孔隙深层过滤等技术，可有效降低废液的浊度，且可以有效去除水中有机物等。本发明中的其他结构为所属技术领域的公知常识，不再赘述。

进一步地，为更好的实现本发明，所述第一活化过硫酸氧化池的出液口端与第一阀门之间设有第二取样口，通过第二取样口的设置，对经过第一活化过硫酸氧化池处理的废液成分进行分析，根据分析结果确定是否需要打开第一阀门经过第二活化过硫酸氧化池进行处理。