[发明专利]一种微波液相放电-曝气生物滤池耦合装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种微波液相放电‑曝气生物滤池耦合装置及使用方法，属于油田压裂返排液处理技术领域。该耦合装置的反应器顶部设有进水口，底部设有排液口，且反应器上部分为微波液相放电处理单元，下部分为曝气生物滤池处理单元：微波液相放电处理单元的等离子体激发装置包括波导管和石英，波导管一端与微波发生器连接，另一端设在反应器微波液相放电处理单元部分的反应器侧壁上，石英设在波导管内且石英外表面上设有多个凹槽；曝气生物滤池处理单元，自下而上依次设有曝气装置、承托板以及滤料。本发明采用微波液相放电‑曝气生物滤池耦合工艺的形式处理油田难降解废水，在提高处理效率的同时，能够保证较低的运行成本。

技术领域

本发明涉及油田压裂返排液处理技术领域，具体涉及一种微波液相放电-曝气生物滤池耦合装置及使用方法。

背景技术

目前，我国油藏探明储量中低/特低渗透油田占比为60％，开采低/特低渗透油田对于缓解能源紧张具有一定意义。但是，低渗透油田具有低丰度、低压、低产的特点，开采难度较大，油田压裂作业成为油田增产的有效方式。由于大规模采用复杂性较高的压裂作业，造成压裂返排液排放量不断增高。压裂返排液成分复杂，主要包括胍胶、甲醛、石油类和苯系物，如果处理不当会对油田周围的生态环境产生重大影响。

随着压裂作业的大规模推广，越来越多的压裂返排液需要进行处理，其外排和回用处理方式需要达到较高的水质处理标准。但是，压裂返排液成分复杂，化学性质稳定，目前的处理工艺较复杂，处理成本高，处理效果差，对于压裂返排液的处理依然缺乏较为成熟的成套工艺。因此，开发高效率、低能耗的处理工艺对于油气开发具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种微波液相放电-曝气生物滤池耦合装置及使用方法。

本发明的目的之一是提供一种微波液相放电-曝气生物滤池耦合装置，包括反应器，所述反应器顶部设有进水口，底部设有排液口，且反应器上部分为微波液相放电处理单元，下部分为曝气生物滤池处理单元：

微波液相放电处理单元，包括微波发生器和等离子体激发装置，所述等离子体激发装置包括波导管和石英，所述波导管一端与微波发生器连接，另一端设在反应器微波液相放电处理单元对应的反应器侧壁上，所述石英设在波导管内且石英外表面上设有多个凹槽；

曝气生物滤池处理单元，自下而上依次设有曝气装置、承托板以及滤料，曝气装置与氧气供应装置连接，承托板上设有孔径，且孔径小于滤料直径。

较佳地，波导管为矩形波导管。

较佳地，进水口连接有缓冲水箱。

较佳地，滤料为海绿石滤料。

较佳地，反应器底部还设有反冲洗进水口，滤料上方的反应器侧壁上设有反冲洗出水口，所述排液口和反冲洗进水口均位于曝气装置的下方。

反应器的底部还设有排渣口。

本发明的目的之二是提供上述微波液相放电-曝气生物滤池耦合装置的使用方法，包括以下步骤：

S101、油田压裂返排液经反应器的进水口注入到该反应器内，油田压裂返排液的注入流速控制在9×10^-7m³/s；

S102、打开微波发生器和曝气装置控制电源，调节微波发生器的输入功率，调节曝气装置使反应器顶部的溶解氧为3～4mg/L；

S103、油田压裂返排液经过微波液相放电处理单元处理后，废水在重力作用下向下流动，废水经滤料及曝气装置再次处理；

S104、处理后的废水经过排液口被排放到反应器外部。