[发明专利]一种用于油田压裂返排液处理的连续流三段生物产电脱盐装置及其应用方法

摘要

一种用于油田压裂返排液处理的连续流三段生物产电脱盐装置及其应用方法，它属于炼化废水处理领域，它要解决目前油田压裂返排液处理的过程中存在浪费能源问题。装置包括阳极室、阳极碳刷、阴离子交换膜、脱盐室、阳离子交换膜、阴极碳刷、阴极室、参比电极、曝气装置、兼性室，电阻，水泵。应用经培养、驯化，生成厌氧产电生物膜好氧产电生物膜和兼性厌氧活性污泥；待处理水采用重力流的方式在各处理室进行流动，获得稳定的电能输出即完成。本发明采用连续运行的方式，处理废水降解有机物并高效脱盐，实现了对有毒有害物质处理的同时，获得稳定的电能输出，连续流三段生物产电的运行过程中不需要额外的能力输入或是高的渗透压，具有良好的应用前景。

主权项

一种用于油田压裂返排液处理的连续流三段生物产电脱盐装置的应用方法，一种用于油田压裂返排液处理的连续流三段生物产电脱盐装置包括阳极室(1)、阳极碳刷(2)、阴离子交换膜(3)、脱盐室(4)、阳离子交换膜(5)、阴极碳刷(6)、阴极室(7)、参比电极(8)、曝气装置(9)、兼性室(10)，电阻(11)，水泵(12)；所述阳极室(1)和阴极室(7)之间设置脱盐室(4)；所述阳极室(1)和脱盐室(4)之间设置阴离子交换膜(3)，脱盐室(4)和阴极室(7)之间设置阳离子交换膜(5)；阳极室(1)内设置有阳极碳刷(2)和参比电极(8)，阳极室(1)底部设置进水口；脱盐室(4)上部设置出水口；阴极室(7)内设置有阴极碳刷(6)，阴极室(7)底部设置曝气装置(9)；阳极室(1)与阴极室(7)通过外置的电阻(11)相连，其特征在于它按以下步骤进行：一、培养阶段：关闭水泵(12)，阳极碳刷(2)、阴极碳刷(6)和兼性室(10)中分别接种具有炼化废水降解能力的活性污泥，然后分别向阳极室(1)、阴极室(7)和兼性室(10)注满油田压裂返排液，阳极室(1)密封24h，阴极室(7)通过曝气装置(9)持续曝气24h，兼性室(10)静止停留24h，然后分别排水；二、驯化阶段：通过外置的电阻(11)连接阳极碳刷(2)和阴极碳刷(6)，然后向阳极室(1)和阴极室(7)分别加入PBS缓冲液至浓度为18～22ppm、加葡萄糖至浓度为50～500mg/L，再分别向阳极室(1)、阴极室(7)和兼性室(10)注满油田压裂返排液，产生电流后每当电压下降至50mV，然后将阳极室(1)、阴极室(7)和兼性室(10)中所有液体倒掉；三、重复操作步骤二10‑15天后，阳极室(1)生成厌氧产电生物膜，阴极室(7)生成好氧产电生物膜，兼性室(10)生成兼性厌氧活性污泥；打开水泵(12)，采用下进上出的方式进行待处理水的流动；将油田压裂返排液作为待处理水由进水口进入阳极室(1)，水力停留1～4h，阳极室(1)的出水作为兼性室(10)的进水，水力停留1～4h，兼性室(10)的出水作为阴极室(7)的进水，曝气装置(9)的进行曝气，水力停留1～4h，阴极室(7)的出水一部分作为脱盐室(4)的进水，水力停留1～4h，排出作为最终出水，阴极室(7)的另一部分出水回流至兼性室(10)，24h后外置的电阻(11)呈现出稳定的电能输出，即完成用于油田压裂返排液处理的连续流三段生物产电脱盐。