[发明专利]页岩气开采返排液处理工艺

权利要求书

1.页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)除油处理：去除返排液中的废油；

(2)混凝软化：去除返排液中的钙、镁离子，降低返排液的硬度；

(3)破胶处理：将返排液中的酚、本环环芳香族化合物以及烷基芳烃氧化成NO₂、CO₂、H₂O、N₂和SO₄^2-；

(4)除硅除硬处理：投碱调整返排液的PH值，使得返排液中的胶体和悬浮物进行沉淀，接着通过除硅剂和除硬剂的加入再次对返排液中的二氧化硅、钙离子和镁离子进行沉淀去除；

(5)催化氧化处理：通过臭氧催化氧化工艺将返排液的COD_cr由1000mg/L降低至120mg/L以下；

(6)多级过滤处理：通过多次过滤，提高返排液的纯净度，并将过滤后的返排液通过管路送入污水处理厂进行最后的排放处理；

(7)收集步骤(6)中产生的浓缩液，并进行二级除硅除硬处理和结晶处理；

(8)设置浓缩池收集步骤(2)、(4)和(7)中产生的沉淀物，并通过叠螺机对沉淀物进行加工形成固废物。

2.根据权利要求1所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(1)通过气浮池完成，能够有效的去除返排液中的废油以及悬浮在水中的絮体。

3.根据权利要求2所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(2)是通过向返排液中加入液碱、纯碱或石灰使其与返排液中的碳酸盐发生反应从而完成对钙、镁离子的去除，具体的反应如下：

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂＝2CaCO₃↓+2H₂O；

Mg(HCO₃)₂+Ca(OH)₂＝2CaCO₃↓+Mg(OH)₂↓+2H₂O；

MgCl₂+Ca(OH)₂＝Mg(OH)₂↓+CaCl₂；

CaCl₂+Na₂CO₃＝CaCO₃↓+2NaCl；

该步骤中产生的沉淀物则收集后送入步骤(8)的浓缩池中，剩余的返排液则进入步骤(3)。

4.根据权利要求3所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(3)通过芬顿塔完成。

5.根据权利要求4所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(4)通过设置破胶沉淀池完成，其沉淀物收集后送入步骤(8)的浓缩池中进行处理，剩余的返排液则进入步骤(5)。

6.根据权利要求5所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(6)中所述的多级过滤处理包括返排液依次通过的多介质过滤器、超滤膜以及DTRO特种膜，最终DTRO特种膜的透过液将通过管路送入污水处理厂，而DTRO特种膜的浓缩液则进入步骤(7)。

7.根据权利要求6所述的页岩气开采返排液处理工艺，其特征在于：步骤(7)中二级除硅除硬处理后产生的沉淀物送入步骤(8)的浓缩池中，并将上清液送入MVR蒸发结晶装置中进行结晶，最终得到工业盐和芒硝。