一种页岩气压裂返排液组合处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种页岩气压裂返排液组合处理装置，包括通过管道依次连接的调节池、沉淀池、MVR反应器、好氧生化池、清水池和消毒池；调节池和沉淀池之间连接管道上设置有提升泵；好氧生化池内设有至少一个浸没式超滤膜组件；浸没式超滤膜组件为浸没入好氧生化池内设有超滤膜的超滤装置，其出水管通过第一连接管连接清水池；第一连接管上设置有产水泵；还设置有空气压缩机其出口连接第二连接管一端，第二连接管另一端设置到好氧生化池；第二连接管设置到好氧生化池一端设置有多个出气孔；调节池入水口设置化学试剂投加装置；本实用新型专利技术装置效果稳定、结构紧凑、抗冲击力强、处理效率高，最终实现出水直接排放或回用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气压裂返排液组合处理装置
本技术涉及页岩气开发废水处理领域，具体涉及一种页岩气压裂返排液组合处理装置。
技术介绍
受北美页岩气成功开采的影响，页岩气这一非常规天然气，已成为国际能源领域的新热点；水力压裂技术是页岩气开发的主要手段；由于在水力压裂过程中投加了大量的化学添加剂，导致压裂返排液中污染物种类繁多；除废水中的常规污染物外，还含有大量溶解性盐类、重金属、残余添加剂及其降解产物、挥发性有机物和微量放射性物质等。目前，国外针对页岩气压裂返排液的处置主要由深井灌注、处理后外排和现场回用三种方式；我国页岩气开采处于起步阶段，附近既无合适的回注井，又距离城镇相对较远，外运处置成本较高，深井回注和外运处置方式不适宜国内压裂返排液的处理；对压裂返排液处理后回用，可有效节约水资源，但在某些特定条件下，仍有部分压裂返排液需要处理后排放至附近水体；若不进行妥善处理，将对油气田生产和生态环境发展造成不可估量的损失；因此，研究高效的压裂返排液无害化处理技术迫在眉睫。页岩气压裂返排液污染物浓度高且成分复杂、废水可生化性差、处理难度极大；将页岩气压裂返排液通过混凝沉淀和多效蒸发等手段后盐分得到有效去除，但废水中仍存在大量难以降解的污染物；若仅采用单一的一类技术或方法很难达到废水排放要求；因此，运用物化法与生化法相结合来处理该类废水将具有明显优势；在生化处理之前，利用物理化学技术对废水进行预处理，可去除废水中的难降解物质，提高废水可生化性；然后通过与生化处理工艺相结合，在强化废水处理效果的同时，降低运行处理成本，已成为该类废水研究的热点之一。
技术实现思路
本技术提供一种效果稳定、结构紧凑、抗冲击力强、处理效率高，最终实现出水直接排放或回用要求的页岩气压裂返排液组合处理装置。本技术采用的技术方案是：一种页岩气压裂返排液组合处理装置，包括通过管道依次连接的调节池、沉淀池、MVR反应器、好氧生化池、清水池和消毒池；调节池和沉淀池之间连接管道上设置有提升泵；好氧生化池内设有至少一个浸没式超滤膜组件；浸没式超滤膜组件为浸没入好氧生化池内设有超滤膜的超滤装置，其出水管通过第一连接管连接清水池；第一连接管上设置有产水泵；还设置有空气压缩机其出口连接第二连接管一端，第二连接管另一端设置到好氧生化池；第二连接管设置到好氧生化池一端设置有多个出气孔；调节池入水口设置化学试剂投加装置。进一步的，所述调节池和沉淀池之间还设置有絮凝反应器；絮凝反应器进水口调节池出水口，出水口连接沉淀池进水口；絮凝反应器进水口也连接到提升泵出口。进一步的，所述清水池下部通过反冲洗管连接到第一连接管，反冲洗管上设置有反洗泵。进一步的，还设置用于盛装膜清洗实际的反洗加药箱，反洗加药箱通过计量泵连接到反冲洗管。进一步的，所述消毒池内设置有紫外线消毒器。进一步的，所述电絮凝反应器包括多组平行设置的电极板。进一步的，所述超滤膜为浸没式中空纤维超滤膜，具体为聚醚砜膜和聚偏氟乙烯膜中的一种。进一步的，所述电极板为铁板或铝板中的一种。进一步的，所述好氧生化池底部连接有污泥泵。本技术的有益效果是：（1）本技术通过电絮凝和膜分离技术共同处理页岩气压裂返排液，经处理后出水可直接外排或达到回用的水质要求，有效解决页岩气开发所带来的水环境污染问题；（2）本技术设置有反洗装置，可对好氧生化池中的超滤膜进行清洗；（3）本技术系统运行方便、效果稳定、结构紧凑、抗冲击力强、处理效率高。附图说明图1为本技术结构示意图。图中：1-调节池，2-电解电源，3-提升泵，4-絮凝反应器，5-沉淀池，6-空气压缩机，7-MVR反应器，8-好氧生化池，9-反洗泵，10-计量泵，11-产水泵，12-反洗加药箱，13-清水池，14-消毒池，15-浸没式超滤膜组件，16-第一连接管，17-反冲洗管，18-第二连接管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。首先根据需要对调节池1出水的pH值、浊度、悬浮物和COD等进行分析测定，确定页岩气压裂返排液是否需要通过絮凝反应器4；如果调节池1出水满足MVR反应器7要求，可直接通过提升泵3提升沉淀池5；如果调节池1出水不满足MVR反应器7要求，则需要通过提升泵3提升至絮凝反应池4；实现对工艺装置的合理利用；提升泵3通过管道与絮凝反应器4和沉淀池5分别连接；提升泵3和絮凝反应器4之间设有阀门，提升泵3与沉淀池5之间也设有阀门。一种页岩气压裂返排液组合处理装置，包括通过管道依次连接的调节池1、沉淀池5、MVR反应器7、好氧生化池8、清水池13和消毒池14；调节池1和沉淀池5之间连接管道上设置有提升泵3；好氧生化池8内设有至少一个浸没式超滤膜组件15；浸没式超滤膜组件15为浸没入好氧生化池8内设有超滤膜的超滤装置，其出水管通过第一连接管16连接清水池13；第一连接管16上设置有产水泵11；还设置有空气压缩机6其出口连接第二连接管18一端，第二连接管18另一端设置到好氧生化池8；第二连接管18设置到好氧生化池8一端设置有多个出气孔；调节池1入水口设置化学试剂投加装置；每一个浸没式超滤膜组件15的出水管上均设置有阀门，第一连接管16和第二连接管18上均设置有阀门；其中MVR反应器7采用的是现有的反应器成品，可根据实际需要选择具体的型号。调节池1和沉淀池5之间还设置有絮凝反应器4；絮凝反应器4进水口调节池1出水口，出水口连接沉淀池15进水口；絮凝反应器4进水口也连接到提升泵3出口；絮凝反应器4包括多组平行设置的电极板；电极板为铁板或铝板中的一种；絮凝反应器4由电絮凝设备及配合的反应池组成，电絮凝设备电源为直流稳压电源，脉冲工作方式；工作电流电压0～12V，工作电流0～100A。清水池13下部通过反冲洗管17连接到第一连接管16，反冲洗管16上设置有反洗泵9；通过设置反洗泵9定期对浸没式超滤膜组件15进行冲洗；反冲洗管16上设置有阀门。还设置用于盛装膜清洗实际的反洗加药箱12，反洗加药箱12通过计量泵10连接到反冲洗管17，反洗加药箱12与反冲洗管17之间通过管道连接，管道上设置有阀门。消毒池14内设置有紫外线消毒器。超滤膜为浸没式中空纤维超滤膜，具体为聚醚砜膜和聚偏氟乙烯膜中的一种，工作温度5～38℃，工作压力0.10～0.35MPa。好氧生化池8底部连接有污泥泵，水中含固物质通过污泥泵排出，水中含固物质通过污泥泵排出，清水池13出水进入消毒池14消毒后外排。本技术使用时，通过电絮凝、MVR反应器和超滤膜联合处理页岩气压裂返排液，是通过凝聚沉淀、氧化还原、电解气浮、蒸发结晶、生化氧化及物理截留等多种过程的协同作用去除污染物；处理过程中先通过絮凝反应器4使污水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离，再经过MVR反应器去除水中的盐分等矿物质，然后再经膜组件反应器后，完全的除去了污水中污染物和颗粒沉淀物，最后通过紫外线消毒器彻底杀菌，有效去除有害微生物和污染物；系统运行方便、效果稳定、结构紧凑、抗冲击力强、处理效率高，最终实现出水直接排放或回用要求；有效减轻页岩气开发带来的水资源挑战和环境污染等问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气压裂返排液组合处理装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的调节池(1)、沉淀池(5)、MVR反应器(7)、好氧生化池(8)、清水池(13)和消毒池(14)；调节池(1)和沉淀池(5)之间连接管道上设置有提升泵(3)；好氧生化池(8)内设有至少一个浸没式超滤膜组件(15)；浸没式超滤膜组件(15)为浸没入好氧生化池(8)内设有超滤膜的超滤装置，其出水管通过第一连接管(16)连接清水池(13)；第一连接管(16)上设置有产水泵(11)；还设置有空气压缩机(6)其出口连接第二连接管(18)一端，第二连接管(18)另一端设置到好氧生化池(8)；第二连接管(18)设置到好氧生化池(8)一端设置有多个出气孔；调节池(1)入水口设置化学试剂投加装置。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气压裂返排液组合处理装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的调节池(1)、沉淀池(5)、MVR反应器(7)、好氧生化池(8)、清水池(13)和消毒池(14)；调节池(1)和沉淀池(5)之间连接管道上设置有提升泵(3)；好氧生化池(8)内设有至少一个浸没式超滤膜组件(15)；浸没式超滤膜组件(15)为浸没入好氧生化池(8)内设有超滤膜的超滤装置，其出水管通过第一连接管(16)连接清水池(13)；第一连接管(16)上设置有产水泵(11)；还设置有空气压缩机(6)其出口连接第二连接管(18)一端，第二连接管(18)另一端设置到好氧生化池(8)；第二连接管(18)设置到好氧生化池(8)一端设置有多个出气孔；调节池(1)入水口设置化学试剂投加装置。2.根据权利要求1所述的一种页岩气压裂返排液组合处理装置，其特征在于，所述调节池(1)和沉淀池(5)之间还设置有絮凝反应器(4)；絮凝反应器(4)进水口连接调节池(1)出水口，出水口连接沉淀池(5)进水口；絮凝反应器(4)进水口也连接到提升泵(3)出口。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜延雄，杨长军，田庆华，陈亚平，罗思强，
申请(专利权)人：四川省环境保护科学研究院，
类型：新型
国别省市：四川,51