[实用新型]页岩气压裂返排液处理系统有效

专利信息
申请号: 201520813243.7 申请日: 2015-10-19
公开(公告)号: CN205099531U 公开(公告)日: 2016-03-23
发明(设计)人: 邓超;钟祥 申请(专利权)人: 宜宾华洁环保工程有限责任公司
主分类号: C02F9/10 分类号: C02F9/10
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 吴开磊
地址: 644000 四川省*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 页岩 气压 裂返排液 处理 系统
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域,具体而言,涉及页岩气压裂返排液处理系统。

背景技术

页岩气作为一种重要的非常规油气资源正逐步被国内各油气田所重视。近年来,我国加大了页岩气的勘探开发力度,在四川、重庆已有部分页岩气井投入商业开发。

页岩气开发需要采用大规模水力压裂来实现储层缝网改造,从而获得工业气流。

压裂施工后的返排液是一种复杂多相分散体系,其具有较高的矿化度(TDS)、氯化物、悬浮物和各类金属离子且硬度较高,因此处理该类废水比较困难。

发明人在研究中发现,现有技术中,处理该类废水的技术方案主要采用臭氧氧化和絮凝沉淀的方式。臭氧氧化和絮凝沉淀页岩气压裂返排液处理工艺,仅对返排液中的部分可溶性有机物、油脂以及重金属、悬浮物质等进行去除,而对废水中的盐分(氯化物)的去除效果不佳,而废水中高浓度氯化物的排放对周边环境和农作物将造成严重的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种页岩气压裂返排液处理系统,以提高对页岩气压裂返排液的处理效果。

本实用新型是这样实现的:

一种页岩气压裂返排液处理系统,包括一级处理装置、二级处理装置和三级处理装置;

所述一级处理装置包括第一调节池、第二调节池和絮凝沉淀池,所述第一调节池设置有进水口,所述第一调节池用于降低废水中的碳酸盐硬度和金属离子的浓度,所述第二调节池用于调节废水中的PH值,所述第一调节池和所述第二调节池分别与所述絮凝沉淀池连通;

所述二级处理装置包括碳滤罐和反渗透系统,所述第二调节池与所述碳滤罐连通,所述碳滤罐用于过滤废水,所述反渗透系统包括第一反渗透装置和排水管,所述第一反渗透装置包括一级浓水腔和一级淡水腔,所述一级浓水腔和所述一级淡水腔通过反渗透膜隔开,所述碳滤灌与所述一级浓水腔连通,所述一级淡水腔与所述排水管连通;

所述三级处理装置包括浓水池,所述浓水池与所述第一浓水腔连通。

废水,即页岩气压裂返排液。针对页岩气压裂返排液中蕴含的悬浮物、可溶性盐、有机物及少量油等杂质,通过向一级处理装置中的第一调节池内添加化学药剂,可以降低废水中的碳酸盐硬度;向絮凝沉淀池中添加絮凝剂和助凝剂来去除废水中的悬浮物质和金属离子;向第二调节池内添加化学药剂调节废水的PH度;通过碳滤罐能够减少前级过滤中无法去除的小分子有机物等污染性物质,对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用;反渗透系统中,废水进入第一反渗透装置的一级浓水腔,部分水通过第一反渗透膜进入到一级淡水腔并排出,浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理。通过本系统,可以有效地降低页岩气压裂返排液中的污染物,使大部分液体能够达到排放的要求。

进一步地,所述反渗透系统还包括第二反渗透装置,所述第二反渗透装置包括二级浓水腔和二级淡水腔,所述二级浓水腔和所述二级淡水腔通过反渗透膜隔开,所述一级浓水腔与所述二级浓水腔连通,所述二级淡水腔与所述排水管连通,所述二级浓水腔与所述浓水池连通。

废水进入第二反渗透装置的二级浓水腔,部分水通过第二反渗透膜进入到二级淡水腔并排出,浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理。将第一反渗透装置处理过的废水再次进行处理,使得剩下的废水总量更少,便于浓水池收集。

进一步地,述反渗透系统还包括碟管式反渗透膜组件,所述碟管式反渗透膜组件包括三级浓水腔和三级淡水腔,所述二级浓水腔与所述浓水池通过所述三级浓水腔连通,所述三级淡水腔与所述排水管连通。

废水进入碟管式反渗透膜组件的三级浓水腔,部分水通过碟管式反渗透膜组件的过滤进入到三级淡水腔并排出,三级浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理,通过碟管式反渗透膜组件,进一步减少了废水的总量,从废水中分离出了更多的达标水,利于收集与进一步处理。

进一步地,所述三级处理装置还包括用于将所述浓水中的杂质与水分分离的蒸发器,所述蒸发器与所述浓水池连通。

通过蒸发器处理浓水,可以使浓水中的杂质部分与水分脱离,转化为结晶的形式,方便收集。同时使得废水中的水分分离出来,可以进一步地进行应用,目前的页岩气开采主要在野外,通过本系统可以缓和工作人员紧张的用水情况,产生足量的达标水以供野外工作人员使用。

进一步地,还包括一个框架,所述一级处理装置、所述二级处理装置和所述三级处理装置均固定设置在所述框架内。

将处理装置集成安装到同一框架内,使整个系统都固定在同一框架,实现了撬装一体化的功能,方便吊装和运输。

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