[实用新型]一种页岩气压裂返排液深度处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压裂返排液深度处理系统，尤其适用于页岩气压裂返排液深 度处理系统，属于排放液处理技术领域。

背景技术

页岩气是一种重要的非常规能源，近年来我国正处于开发页岩气的热潮中，国家 在“十二五”规划中明确要求推进页岩气等非常规油气资源的开发利用

较常规天然气相比，由于页岩地层渗透率很低，开发难度很大，因此水力压裂是开 发页岩气的主要手段，但压裂施工后返排液的处理却难以达到环保要求。页岩气压裂返排 液中含有胍胶、甲醛、石油类及其它各种添加剂。众多添加剂的加入使压裂液具有高的COD 值，高稳定性，高粘度等特点。同时由于添加剂种类繁多，使COD值的降低难度变大，特别是 一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。因此，对压裂返排液进行有效处 理，达到相关的水质排放要求，这对于缓解开发区的环境问题显得格外重要，同时对于保障 页岩气的正常生产和可持续发展、实现清洁生产和节约淡水资源有着十分重要的现实意 义。

另外，臭氧高级氧化技术与生物处理技术广泛应用于废水处理。臭氧高级氧化技 术可使大分子污染物开环降解，提高废水的可生化性；生物处理技术可有效降解废水的可 降解污染物，使出水达到排放要求。

对于压裂返排液的处理方法主要是自然风干和化学处理，自然风干是将压裂返排 液储存在专门的返排液池中，采取自然蒸发的方法进行干化，最后直接填埋。这种方式不仅 耗费大量时间，而且填埋后的污泥块依然会渗滤出油、重金属、醛、酚等污染物，存在严重的 二次污染。化学处理是将返排液集中进行加药絮凝、过滤等预处理，然后将返排液回注到地 层中，这种方法的处理工艺流程复杂，且未能实现达标排放。

发明内容

为了解决现有页岩气压裂返排液达标处理难度大、不能连续运行且处理成本高的 问题，本实用新型提供一种页岩气压裂返排液处理系统，能有效解决页岩气压裂返排液达 标处理难度大，成本高的问题，并可使系统连续运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种页岩气压裂返排液深度处 理系统，包括臭氧氧化系统和曝气生物滤池系统，臭氧氧化系统包括臭氧发生器、臭氧氧化 塔、废水收集池I和废水收集池II；曝气生物滤池系统包括生物滤池I和生物滤池II；所述臭 氧氧化塔的底部设有与废水收集池I连通的进水管和与臭氧发生器连通的进气管，臭氧氧 化塔的底部设有承托层，进水管通过承托层均匀布水；承托层上方设有排渣口，臭氧氧化塔 的上部设有填料进口，臭氧氧化塔的中部设有填料区、曝气竖管和多层曝气横管，曝气竖管 垂直穿过多层曝气横管，填料区位于相邻两曝气横管之间；在填料区上方的臭氧氧化塔上 设有出水管，出水管与废水收集池II相连，废水收集池II与生物滤池I的滤池进水管相连； 生物滤池I的滤池进水管设于其底部，生物滤池I的顶部和生物滤池II的底部通过滤池出水 管相连；生物滤池I和生物滤池II的底部均设有滤池承托层，滤池进水管通过承托层均匀布 水，滤池承托层的上面设有生物填料区；生物滤池I的中部设有滤池曝气横管，生物滤池I的 生物填料区分别位于滤池曝气横管的上下两侧；生物滤池II内设有滤池曝气竖管和数层滤 池曝气横管，滤池曝气竖管垂直穿过数层滤池曝气横管，生物填料区位于相邻两滤池曝气 横管之间；在生物滤池II的上方设有与回用水收集池相连的滤池出水管。

作为一种优选方式：臭氧氧化塔为封闭式的圆柱体，其顶部为弧形，臭氧氧化塔的 顶部设有与臭氧破坏器相连的尾气排放口。

作为一种优选方式：臭氧氧化塔的进气管位于承托层顶部、填料层底部，与底层的 曝气横管相连。

作为一种优选方式：臭氧氧化塔内设有4层曝气横管，曝气横管上设有曝气孔，且 在曝气孔中内置不锈钢筛网，各层曝气横管由2条开孔管呈十字形组成，由曝气竖管连接， 连接处为十字交叉。

作为一种优选方式：4层曝气横管的曝气孔数自下而上比例为6:3:2:1。

作为一种优选方式：进气管上设有阀门，进气管与曝气管相连。

作为一种优选方式：反应塔填料层位于承托层至出水管之间，且低于出水管。

作为一种优选方式：生物滤池I和生物滤池II的反应塔主体均为四方柱体，且上部 开口。