页岩气压裂返排液污水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出页岩气压裂返排液污水处理装置。高速切割泵由泵头和电机组成，泵头的壳体中心有连接输入轴和进水口，输入轴连接叶轮，叶轮是由两片叶片和若干叶板焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴，进水口一侧的叶片开有中心孔，叶轮外侧圆周布置有锤片，锤片通过销轴连接在两片叶片上，锤片外侧的壳体圆周内设有筛板，筛板外侧的壳体切线方向开有出水口，出水口的切线出口方向与输入轴的旋转方向相同。通过机械能切割使得压裂返排液内的高分子链断裂，可以无需考虑压裂返排液的组成，适应性广泛，处理效果稳定，为处理页岩气压裂返排液污水带来一种新的处理方法，同时也适用于其他高粘度污水处理，有利推广使用。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术污水处理
，具体涉及页岩气压裂返排液污水处理装置。
技术介绍
：随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视，美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发，页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大，所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来，页岩气开发所必需的水平井钻井和水力压裂技术耗水量巨大，而且压裂完成后要对压裂液进行返排，不同的页岩气区块，压裂返排液(包括压裂液和地层水)的返排时间和体积不同，目前技术条件下，南方页岩气井的废水返排率约为60％，压裂返排液成分除水和沙粒外，还含有：稀盐酸、胍胶、硼酸盐、聚丙烯酰胺、矿物油、柠檬酸、氯化钾等化学添加剂和石油烃类、高浓度盐类等污染物，给页岩气返排的压裂液处理带来很大困难；目前对于压裂型的返排液处理主要集中在降低污水的粘度上，由于压裂液本身需要携带用于支撑地层的沙粒，所以需要极高的粘度将沙粒带入井下，返排出来的压裂液所具有的粘度是处理的关键，目前主要手段有化学法、点解法、生物降解等方法，总的来说就是必须压裂液中的将高分子链的化学键破除才能使污水的粘度降低至普通污水处理手段可以处理的程度，无论什么手段降粘，都需要很高的能耗，随着压裂液配制技术的进步，压裂液中所含的添加剂个不相同，目前使用的各种方法无法适应各种成分的压裂液。
技术实现思路
：为了解决上述问题，本专利技术旨在提出一种页岩气压裂返排液污水处理装置。本专利技术的技术方案是：页岩气压裂返排液污水处理装置，包括气浮箱和高速切割泵，高速切割泵由泵头和电机组成，泵头的壳体中心 一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴，壳体的另一端中心有孔连接进水口，输入轴伸入壳体内的台阶轴连接叶轮，叶轮是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴，进水口一侧的叶片开有中心孔，叶轮外侧圆周布置有锤片，锤片通过销轴连接在两片叶片上，锤片外侧的壳体圆周内设有筛板，筛板外侧的壳体切线方向开有出水口，出水口的切线出口方向与输入轴的旋转方向相同。所述的输入轴，其旋转速度在10000～15000rpm之间。所述的锤片外侧的壳体圆周内设有筛板，锤片打开最大直径与筛板内径直径存在3～5mm间隙。所述的叶板7，叶板7沿叶片直径范围内圆周均匀布置，每个叶板7外侧与所在叶片的中心线外侧呈锐角交叉布置。本专利技术具有如下有益效果：通过机械能切割使得压裂返排液内的高分子链断裂，可以无需考虑压裂返排液的组成，适应性广泛，处理效果稳定，为处理页岩气压裂返排液污水带来一种新的处理方法，同时也适用于其他高粘度污水处理，有利推广使用。附图说明：附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是本专利技术中高速切割泵的结构示意图；附图3是附图2的剖面图。图中1-气浮箱，2-高速切割泵，3-泵头，4-电机，5-壳体，6-进水口，7-叶板，8-叶轮，9-锤片，10-筛板，11-出水口，12-输入轴。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步说明：由图1结合图2～3所示，页岩气压裂返排液污水处理装置包括气浮箱1和高速切割泵2，高速切割泵2由泵头3和电机4组成，泵头3的壳体5中心一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴12，壳体5的另一端中心有孔连接进水口6，输入轴12伸入壳体5内的台阶轴连接叶轮8，叶轮8是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板7焊接固定连接的整体结构，整体结构坚固，后加工做动平衡测 试，以适应高速旋转的需要，其中一片叶片固定连接输入轴12，进水口6一侧的叶片开有中心孔，叶轮8外侧圆周布置有锤片9，锤片9通过销轴连接在两片叶片上，锤片9外侧的壳体5圆周内设有筛板10，外侧的壳体5切线方向开有出水口11，出水口11的切线出口方向与输入轴12的旋转方向相同。所述的输入轴12，其旋转速度在10000～15000rpm之间，叶轮直径300mm的锤片速度可达160～240m/s，试验证明在这个速度差的能量反复以将大部分分子链切断，从而降低粘度。所述的锤片9外侧的壳体5圆周内设有筛板10，锤片9打开最大直径与筛板10内径直径存在3～5mm间隙，间隙大不容易产生反复切割的效果，间隙小带来工艺方面的困难，试验数据表明，此间隙即可达到切割效果，且不至于制造成本太高。所述的叶板7，叶板7沿叶片直径范围内圆周均匀布置，每个叶板7外侧与所在叶片的中心线外侧呈锐角交叉布置，在叶轮8旋转时，叶板7产生离心力吸入压裂返排液。压裂返排液被旋转的叶轮8吸入泵头内，在离心力的作用下被甩到筛板10和锤片9上，在静止的筛板10和高速运动的锤片9的打击、切割作用下，高分子链被逐渐切断，压裂返排液的粘度降低，粘度降低后的压裂返排液排出后经过气浮箱或其他普通污水处理手段进行处理后达标。通过机械能切割使得压裂返排液内的高分子链断裂，可以无需考虑压裂返排液的组成，适应性广泛，处理效果稳定，为处理页岩气压裂返排液污水带来一种新的处理方法，同时也适用于其他高粘度污水处理，有利推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩气压裂返排液污水处理装置，包括气浮箱(1)和高速切割泵(2)，其特征在于：高速切割泵(2)由泵头(3)和电机(4)组成，泵头(3)的壳体(5)中心一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴(12)，壳体(5)的另一端中心有孔连接进水口(6)，输入轴(12)伸入壳体(5)内的台阶轴连接叶轮(8)，叶轮(8)是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板(7)焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴(12)，进水口(6)一侧的叶片开有中心孔，叶轮(8)外侧圆周布置有锤片(9)，锤片(9)通过销轴连接在两片叶片上，锤片(9)外侧的壳体(5)圆周内设有筛板(10)，筛板(10)外侧的壳体(5)切线方向开有出水口(11)，出水口(11)的切线出口方向与输入轴(12)的旋转方向相同。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气压裂返排液污水处理装置，包括气浮箱(1)和高速切割泵(2)，其特征在于：高速切割泵(2)由泵头(3)和电机(4)组成，泵头(3)的壳体(5)中心一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴(12)，壳体(5)的另一端中心有孔连接进水口(6)，输入轴(12)伸入壳体(5)内的台阶轴连接叶轮(8)，叶轮(8)是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板(7)焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴(12)，进水口(6)一侧的叶片开有中心孔，叶轮(8)外侧圆周布置有锤片(9)，锤片(9)通过销轴连接在两片叶片上，锤片(9)外侧的壳体(5)圆周内设有筛板(10)，筛板(10)外侧的壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩，岑立宏，蔡晓林，程达，赵刚，刘伟辉，
申请(专利权)人：赵刚，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23