[发明专利]一种压裂返排液的零排放资源化利用系统及其工艺方法

权利要求书

1.一种压裂返排液的零排放资源化利用系统，其特征在于，其包括气浮装置、化学软化装置、膜浓缩装置、纳滤膜分盐装置、氯化钠蒸发结晶装置、冷冻结晶装置、硫酸钠熔融结晶装置、污泥破胶混合装置、污泥脱水装置和产品水池；

所述气浮装置、所述化学软化装置、所述膜浓缩装置、所述纳滤膜分盐装置和所述氯化钠蒸发结晶装置依次顺序连通；

所述纳滤膜分盐装置、所述冷冻结晶装置和所述硫酸钠熔融结晶装置依次顺序连通；

所述气浮装置、所述污泥破胶混合装置和所述污泥脱水装置依次顺序连通；

所述化学软化装置还与所述污泥脱水装置连通；

所述膜浓缩装置的出水口、所述氯化钠蒸发结晶装置的冷凝水出口和所述硫酸钠熔融结晶装置的冷凝水出口均与所述产品水池的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液的零排放资源化利用系统，其特征在于，其还包括深度浓缩装置，所述纳滤膜分盐装置、所述深度浓缩装置、所述冷冻结晶装置和所述硫酸钠熔融结晶装置依次顺序连通；所述深度浓缩装置的产水出口与所述产品水池的进水口连通；和/或所述深度浓缩装置包含反渗透、高压反渗透和高压平板膜中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的一种压裂返排液的零排放资源化利用系统，其特征在于，其还包括杂盐蒸发结晶装置，所述氯化钠蒸发结晶装置的蒸发母液出口和所述冷冻结晶装置的冷冻母液出口均与所述杂盐蒸发结晶装置的进液口连通。

4.根据权利要求3所述的一种压裂返排液的零排放资源化利用系统，其特征在于，所述气浮装置为加压溶气气浮装置；

和/或，所述化学软化装置包含混凝沉淀池、高密池、管式微滤膜、管式超滤膜、石英砂过滤器以及离子交换树脂中的一种或几种；

和/或，膜浓缩装置包含超滤装置、反渗透装置以及高压反渗透装置中的一种或几种；

和/或，所述氯化钠蒸发结晶装置和/或是硫酸钠熔融结晶装置为MVR、单效蒸发结晶装置以及多效蒸发结晶装置中的一种或几种；

和/或，所述污泥脱水装置为高压隔膜压滤机。

5.一种压裂返排液的零排放资源化利用工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1：将压裂返排液加入到气浮装置中，接着向所述气浮装置中投加破胶剂、混凝剂和絮凝剂；所述破胶剂相对于加入到所述气浮装置中的所述压裂返排液的添加量为800-2500mg/L；所述混凝剂相对于加入到所述气浮装置中的所述压裂返排液的添加量为50-150mg/L；所述絮凝剂相对于加入到所述气浮装置中的所述压裂返排液的添加量为0.5-3mg/L；得到出水和浮渣；

步骤2：将步骤1中的所述出水送至化学软化装置中，接着向所述化学软化装置中添加化学软化剂、混凝剂和絮凝剂；得到软化产水和浮渣；

步骤3：将步骤2中的所述软化产水送入到膜浓缩装置进行浓缩，得到浓水和产水；产水被回收至产品水池；

步骤4：将步骤3中的所述浓水送入到纳滤膜分盐装置中；得到氯化钠浓盐水和硫酸钠浓盐水；

步骤5：将步骤4中的所述氯化钠浓盐水送至氯化钠蒸发结晶装置中在温度为80℃-110℃下进行蒸发结晶；得到氯化钠结晶盐、蒸发母液和水蒸气；所述水蒸气经过冷凝后得到冷凝水被送至产品水池；

步骤6：将步骤4中的所述硫酸钠浓盐水送至冷冻结晶装置中在温度为-5℃-5℃的环境中进行冷冻结晶，得到芒硝和冷冻母液；

步骤7：将步骤6中的所述芒硝送至硫酸钠熔融结晶装置中进行蒸发结晶；得到硫酸钠结晶盐和水蒸气；所述水蒸气经过冷凝后得到冷凝水被送至产品水池；

步骤8：将步骤1中的浮渣送至污泥破胶混合装置，接着向所述污泥破胶混合装置中添加破胶剂，并进行20min以上的混合反应，得到混合物；所述破胶剂的添加量占加入所述污泥破胶混合装置中的所述浮渣总量的5‰-10‰；

步骤9：将步骤8中的所述混合物和步骤2中的浮渣均送至污泥脱水装置进行压滤脱水，得到泥饼。

6.根据权利要求5所述的一种压裂返排液的零排放资源化利用工艺方法，其特征在于，步骤1中所述气浮装置的回流比为30％-45％；所述气浮装置中的溶气压力为0.4-0.5Mpa。