煤层气排采水的净化处理系统技术方案

本实用新型专利技术属于废水处理设备技术领域，具体涉及一种应用于煤层气排采水的净化处理系统；具体技术方案为：煤层气排采水的净化处理系统，排采产出水进入原水箱，通过空压机将空气输送至原水箱，对排采水进行曝气氧化处理，排采水经曝气后进入锰砂过滤器，用锰砂过滤器去除排采水中的微小固体悬浮物及水中的铁、锰等阳离子，再流经滤芯式滤油器，利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,除去石油和某些溶解油，然后进入活性碳过滤器，通过活性碳特有的大量微孔和巨大的比表面积特征，能有效地去除色度、臭味，经过处理后的水进入沸石滤料吸附床，通过活化的沸石滤料静态吸附，将排采水中氨氮去除，再经过阴离子交换树脂将硫酸盐中的硫酸根吸附去除。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于废水处理设备
，具体涉及一种应用于煤层气排采水的净化处理系统。
技术介绍
作为一种新型的天然气资源，近年来煤层气资源的开发引起了广泛的关注。但由于开发技术尚不成熟，开发过程中的环境风险日益凸现。经调查发现，勘探开发过程中产生的排采水因其排放量大，污染物含量高等特点，成为了煤层气生产过程中的重要污染因素。由于煤层气开采区多地处农业生产区等环境敏感区，如果不能实现排采水的妥善处置，将对周边环境造成影响。目前，对煤层气排采水的处理，主要通过沉淀、过滤、吸附等工艺结合处理净化。煤层气排采水的处理问题，已经成为制约企业和谐发展的重要问题。
技术实现思路
为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种全新的煤层气排采水的净化处理系统，处理效果好。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：煤层气排采水的净化处理系统，包括用于对排采水进行曝气的原水箱，原水箱的出水口通过管道与锰砂过滤器的进水口相连通，锰砂过滤器的出水口与多个滤芯式滤油器的进水口通过管道相连通，多个滤芯式滤油器的出水口与活性炭过滤器的进水口通过管道相连通，活性炭过滤器的出水口与沸石滤料吸附床的进水口通过管道相连通，沸石滤料吸附床的出水口与阳离子交接床的进水口通过管道相连通，阳离子交接床的出水口与活性氧化铝吸附床的进水口通过管道相连通，活性氧化铝吸附床的出水口通过管道与产水箱相连通。锰砂过滤器为具有自动反洗功能的锰砂过滤器。活性炭过滤器为具有自动反洗功能的活性炭过滤器。阳离子交接床为具有自动再生功能的阳离子交接床。本技术具有以下有益效果：1、本工艺所有单元采用橇装式组合而成，方便运输，可重复利用。2、本工艺中所用吸附、过滤、沉淀处理单元均采用可自处理重复利用材料，减少后序耗材费用，减少运行成本。3、所处理工艺自动化处理，无需专人值守。4、各工艺单元具有自我保护功能，避免因故障而损坏设备。5、大部分煤层气排采作业在山地、野外，本工艺可实现异地网络控制。6、故障报警提示，设备、工艺故障可实现异地显示报警，能及时发现并处理故障。附图说明图1为本技术的流程图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，排采机理：1、煤层气排采机理包括单井和井群排采机理，当煤储层存在补给边界或越流补给时，随着抽水时间的延续，煤层气单井形成稳定的压力降落漏斗，降落漏斗不断扩展，最终趋于稳定。井与井之间的流量和降深都要发生干扰，在承压含水层中，地下水打油诗虽线性的，可以直接运用叠加原理，即当两口井的降落漏斗随抽水的延续不断扩展至两个压力降落漏斗相互交接、重叠处的压力降等于两个降落漏斗所形成的压力降之和。2、排采工艺技术。（1）气举排采法。选用于大排量井，非常适合进行排采作业。气举排液适用于规模较大的排采作业，一次性投资非常大，采用气举排液存在很大的风险性。（2）水力喷射泵排采法。需要有高压大排量泵向井内注入清水循环，以过喷嘴产生抽汲作用，将地层液体混入清水而带至地面。（3）电潜泵排采法。维护费用高，排量控制灵活，适合大排量井，且气体影响也是电潜泵在生产过程中较为严重的问题。电潜泵机组本身的耐温、耐腐蚀性能较差，且检泵作业频繁，机组投资大、作业费用高，使得电潜泵的应用受到限制。排采水的水质特点：1、固体悬浮物（SS）的含量比较高；2、石油等油类物质含量较高；3、化学耗氧量（COD）和氨氮（NH3-N）的波动较大，但数值并不是很高；4、硫酸盐、硫化物、氟化物等化学物质比较多。三、处理工艺原理1、对排采水进行沉降曝气初步氧化反应，将排采水中的硫化物氧化为硫酸盐，以便后序单元净化处理。2、悬浮物是构成排采水中浊度的主要因素，悬浮物都是粒径很小的颗粒物，靠自然沉降需要很长时间，简单过滤效率也不高，同时排采水中也含有铁、锰等阳离子，如果按一般工艺处理，需先将排采水中的微小固体悬浮物通过过滤器去除，再增加交换树脂过滤器将排采水中的铁、锰等阳离子吸附去除，过多的设备不仅不便于运输，而且对水的流速要求较慢，这样也对所处理水量变化时可调节的余地不大，综合考虑选择采用锰砂过滤器去除排采水中的微小固体悬浮物及水中的铁、锰等阳离子。排采水中的铁、锰离子能在催化剂(如锰砂)的作用下将溶解状态的二价铁或二价锰分别氧化成不溶解的三价铁或四价锰的化合物，且锰砂过滤器具有滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，利用锰砂过滤器的反冲洗功能达到去除净化的目的。3、排采水的石油类利用滤芯式滤油器将油水分离，去除排采水中的油类物质。滤芯滤油器是将排采水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使排采水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。常用的滤芯过滤方法有3种:分层过滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法,是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。4、水中COD的组成主要是以有机物为主，活性碳具有发达的微孔结构和巨大的比表面积,活性炭是以含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化而制成的疏水性吸附剂。具有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量，温度，共存物质，接触时间等特性；接触系统及运行方式等。是目前最有效的吸附剂之一,对排采水中的色度和COD具有良好的去除效果。5、NH3-N可采用静态吸附通过沸石滤料对排采水中氨氮进行处理，滤料的选择、沸石活化、溶液停留体积、固液比均能影响沸石对水溶液的处理效果，控制固液比在1～1.5，停留时间约40min时，滤料对排采水的脱氮率可达96%，脱磷率可达50%，CODcr去除率达60%。采用沸石静态吸附法不仅能除去排采水中的氨氮，而且对前工序残留的COD进一步处理。6、水中的硫酸根主要以硫酸盐的形式存在，可通过阴离子交换树脂去除SO42-的离子，交换树脂官能团为聚酰胺。离子交换树脂不仅可除去SO42-离子。脱除SO42-的树脂具有吸附、脱附速率快,耐氧化,盐损小,操作方便等优点,是一种较好的脱除SO42-的方法。7、排采水中的氟离子可采用活性氧化铝进行吸附，活性氧化铝为白色颗粒，除氟容量大、物理性能好、强度高、无毒、无味，在水中浸泡不变软、不膨胀、不破裂，使用完全可靠，易再生、寿命长，经活性氧化铝除氟剂净化后的水，能达到国家规定的一级排放标准，除氟效果好。本品用作高氟水的除本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤层气排采水的净化处理系统，其特征在于，包括用于对排采水进行曝气的原水箱，原水箱的出水口通过管道与锰砂过滤器的进水口相连通，锰砂过滤器的出水口与多个滤芯式滤油器的进水口通过管道相连通，多个滤芯式滤油器的出水口与活性炭过滤器的进水口通过管道相连通，活性炭过滤器的出水口与沸石滤料吸附床的进水口通过管道相连通，沸石滤料吸附床的出水口与阳离子交接床的进水口通过管道相连通，阳离子交接床的出水口与活性氧化铝吸附床的进水口通过管道相连通，活性氧化铝吸附床的出水口通过管道与产水箱相连通。

【技术特征摘要】
1.煤层气排采水的净化处理系统，其特征在于，包括用于对排采水进行曝气的原水箱，原水箱的出水口通过管道与锰砂过滤器的进水口相连通，锰砂过滤器的出水口与多个滤芯式滤油器的进水口通过管道相连通，多个滤芯式滤油器的出水口与活性炭过滤器的进水口通过管道相连通，活性炭过滤器的出水口与沸石滤料吸附床的进水口通过管道相连通，沸石滤料吸附床的出水口与阳离子交接床的进水口通过管道相连通，阳离子交接床的出水口与活性氧化铝吸附床的进水口通过管道相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海龙，孔令岩，陈志峰，
申请(专利权)人：山西绿洁环保有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14