[实用新型]一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统

说明书

本实用新型提供一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统，包括顺次布置经管道连接的悬浮物去除系统、氧化系统、加药系统、膜过滤系统、分盐系统和反渗透系统；所述悬浮物去除系统用于去除页岩气压裂返排液中的悬浮物和油类物质，所述氧化系统用于氧化降解页岩气压裂返排液中的有机物，所述加药系统用于沉淀页岩气压裂返排液中的金属离子并经膜过滤系统过滤沉淀，所述分盐系统用于分离膜过滤系统产水中的二价离子和少量有机物，所述反渗透系统的产水连通至树脂吸附系统，所述反渗透系统的浓水连通至蒸发系统。本实用新型通过悬浮物去除系统、氧化系统、加药系统和膜过滤系统的联合布置，能够降低页岩气压裂返排液中的有机物和硬度。

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，尤其是涉及一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统。

背景技术

压裂是目前页岩气开采中主要的储层改造技术手段。该技术的问题之一是，在一定区域一定时间段内水资源消耗量高，废水处置压力大。根据国外的统计，页岩气单井压裂耗水量在10000-30000m³，施工结束后约有10-80％返排至地面。返排液由于人工添加或与地层接触，含有较高含量的溶解盐类、残余压裂用化学品及部分降解产物、细菌、悬浮固体、挥发性有机物、石油烃类、氨氮等。如处置不当，可能泄漏至地表环境，引发环境事故。可以说，如何减少水资源消耗量、合理处置页岩气开发中的大量返排液是页岩气规模化开发的瓶颈问题之一。

2018年，苏里格气田完成天然气产量238.9亿立方米，比年初226.7亿立方米生产任务超产 12.2亿立方米。作为中国陆上最大的整装天然气田，苏里格气田产量占长庆油田天然气产量的62％，对支撑长庆油田5000万吨持续稳产，保障京津地区天然气稳定供给，有着举足轻重的地位和作用。2018年，苏里格气田共完钻开发井2042口，为2019年提前实施372口，创历史新高。

随着开发的深入，苏里格气田产量不断攀升。为了实现气田的绿色、经济开发，符合整体开发理念的工厂化压裂作业方法已全面推广应用。通过对苏里格气田压裂施工用液数据分析发现：工厂化集中压裂作业方法会导致井组在短期内集中排液量急剧增加，以9口井的井组为例，其28天累计排液量达到9000m³，在此情况下，返排液的快速回收处理对保护作业区域生态环境意义重大。

膜分离工艺是一种广泛用于高纯工业用水制备和海水淡化等的脱盐技术，也在压裂返排液脱盐处理中得到了应用，高压膜的研发，对于高盐水的浓缩液取得阶段性跨越。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统，其特征在于：所述页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统包括顺次布置经管道连接的均质调节池、悬浮物去除系统、氧化系统、加药系统、膜过滤系统、分盐系统和反渗透系统；所述悬浮物去除系统用于去除页岩气压裂返排液中的悬浮物和油类物质，所述氧化系统用于氧化降解页岩气压裂返排液中的有机物，所述加药系统用于沉淀页岩气压裂返排液中的金属离子并经膜过滤系统过滤沉淀，所述分盐系统用于分离膜过滤系统产水中的二价离子和少量有机物，所述反渗透系统的产水连通至树脂吸附系统，所述反渗透系统的浓水连通至蒸发系统。

在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本实用新型的优选技术方案：所述分盐系统的浓水出口连通至氧化系统的入口。

作为本实用新型的优选技术方案：所述悬浮物去除系统为具有曝气装置的絮凝气浮池。

作为本实用新型的优选技术方案：所述氧化系统为臭氧催化氧化装置、电催化氧化装置或者湿式催化氧化装置中的至少一种。