压裂返排液处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种压裂返排液处理系统，包括：预处理装置；光催化氧化装置，光催化氧化装置的入口与预处理装置的出口连通；电氧化装置，电氧化装置的入口与预处理装置的出口和光催化氧化装置的液体出口均连通，且电氧化装置的液体出口与排液管路连通；催化剂回收装置，催化剂回收装置的入口与光催化氧化装置的催化剂出口和电氧化装置的催化剂出口均连通。本实用新型专利技术解决了现有技术中的压裂返排液处理系统的处理效果差的问题。理系统的处理效果差的问题。理系统的处理效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
压裂返排液处理系统


[0001]本技术涉及污水处理
，具体而言，涉及一种压裂返排液处理系统。

技术介绍

[0002]页岩气作为一种重要的非常规能源，水平钻井、水力压裂、压裂液返排、试采等过程中会带来巨大环保压力。在压裂返排的不同阶段，水质也略有不同，返排初期含有用于压裂初期对储层进行改造阶段的酸化废液，酸度偏高；返排后期由于地层水也会一起被返排出来，导致矿化度很高，有机污染物的浓度也会有一定变化。但压裂返排液总体呈现出高稳定性、高COD和高矿化度的特点。因此对压裂返排液进行高效处理，可以解决页岩气开发过程污水排放和水资源循环利用问题，提高页岩气开发环境保护能力。
[0003]国内已有的处理系统采用了包括中和、絮凝沉降、氧化、Fe/C微电解、H2O2/Fe
2+
催化氧化及活性炭吸附等多种处理技术，在处理含有高浓度有机物、多种类无机盐、高毒性重金属、高污染石油类物质的废水取得了一定的效果，在去除废水中污染物的同时，减少了对周围环境的污染。但pH调节试剂、Fenton试剂等氧化剂、混絮凝药剂的大量投加，吸附剂的饱和和再生，造成药剂消耗量大，处理成本提高。
[0004]高级氧化技术中光催化氧化反应条件温和、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染，但存在反应速率低等问题。电氧化通过阳极反应产生自由基、强氧化粒子(
·
OH、
·
O2等)与废水中的有机污染物无选择地快速发生链式反应，进行氧化降解，但存在降解不彻底、电极寿命短、处理成本高等问题。同时这些高级氧化技术在工业化应用时缺少预处理单元配合，在部分悬浮物和石油类含量高、水质复杂的污水处理过程中，预处理不完善导致高级氧化单元负荷偏重。以上问题导致高级氧化处理系统不能达到预期效果，且造成维护压力大，不能长期连续稳定运行。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种压裂返排液处理系统，以解决现有技术中的压裂返排液处理系统的处理效果差的问题。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了一种压裂返排液处理系统，包括：预处理装置；光催化氧化装置，光催化氧化装置的入口与预处理装置的出口连通；电氧化装置，电氧化装置的入口与预处理装置的出口和光催化氧化装置的液体出口均连通，且电氧化装置的液体出口与排液管路连通；催化剂回收装置，催化剂回收装置的入口与光催化氧化装置的催化剂出口和电氧化装置的催化剂出口均连通。
[0007]进一步地，预处理装置包括顺次连通的调节池和隔油池，调节池的上部安装搅拌装置，调节池的下部具有曝气装置，隔油池内部设置有对峰波纹斜板组。
[0008]进一步地，压裂返排液处理系统还包括阀门切换装置，阀门切换装置包括多个阀门，且预处理装置、光催化氧化装置和电氧化装置三者之间的相互连通的管路上均设置有阀门。
[0009]进一步地，压裂返排液处理系统还包括提升装置，提升装置设置在预处理装置和光催化氧化装置之间，并驱动压裂返排液进入光催化氧化装置。
[0010]进一步地，光催化氧化装置包括顺次连通的原水箱、射流器和反应器，原水箱内设置有曝气柱，射流器驱动压裂返排液由原水箱进入至反应器内。
[0011]进一步地，反应器为多个，且均包括均金属套管、石英套管和紫外灯管，各反应器顺次弯折连接并形成至少一个S形结构。
[0012]进一步地，电氧化装置包括多个极板，各极板之间形成蜂窝状流道。
[0013]进一步地，电氧化装置包括pH计和曝气管，pH计监测电氧化装置内的pH值，曝气管设置在电氧化装置的底部。
[0014]进一步地，压裂返排液处理系统还包括臭氧发生装置，臭氧发生装置与光催化氧化装置和电氧化装置均连通，并向光催化氧化装置和电氧化装置内通入臭氧。
[0015]进一步地，压裂返排液处理系统还包括用于添加氧化剂的加药装置，加药装置为多个，且预处理装置、光催化氧化装置和电氧化装置中均设置有加药装置。
[0016]应用本技术的技术方案，通过设置有预处理装置、光催化氧化装置、电氧化装置三者，其中预处理装置具有除悬浮物、除浊、预除油等功能，从而降低后续高级氧化装置的负荷，而光催化氧化装置和电氧化装置形成的组合处理方式有效耦合了光催化氧化和电氧化技术，既可根据矿化度和有机污染物浓度选择单一的某一种技术处理，也可将两种氧化处理串联，通过串联加强深度氧化的同时，能够利用光催化氧化处理中已添加的催化剂进一步优化电氧化效果。光催化处理不会产生废气且反应温和，成本更低，对返排后期有机物浓度较低的压裂返排液即可达到较好的处理效果。电氧化能够利用压裂前期返排液较低的pH值、压裂返排液较高的氯根，且过程中产生的羟基自由基等活性自由基的杀菌性能，对硫酸盐还原菌等造成水质发黑发臭的细菌进行去除，二者组合从而提高了压裂返排液的处理效果。而催化剂回收装置用于将经由光催化氧化装置或电氧化装置处理后的压裂返排液中的催化剂进行回收，从而对催化剂进行再利用，降低成本。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本技术的压裂返排液处理系统的结构示意图。
[0019]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0020]10、预处理装置；11、调节池；12、隔油池；20、光催化氧化装置；30、电氧化装置；40、催化剂回收装置；50、臭氧发生装置。
具体实施方式
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0022]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0023]在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本技术。
[0024]为了解决现有技术中的压裂返排液处理系统的处理效果差的问题，本技术提供了一种压裂返排液处理系统。
[0025]如图1所示的一种压裂返排液处理系统，包括预处理装置10、光催化氧化装置20、电氧化装置30和催化剂回收装置40，光催化氧化装置20的入口与预处理装置10的出口连通；电氧化装置30的入口与预处理装置10的出口和光催化氧化装置20的液体出口均连通，且电氧化装置30的液体出口与排液管路连通；催化剂回收装置40的入口与光催化氧化装置20的催化剂出口和电氧化装置30的催化剂出口均连通。
[0026]本实施例通过设置有预处理装置10、光催化氧化装置20、电氧化装置30三者，其中预处理装置10具有除悬浮物、除浊、预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液处理系统，其特征在于，包括：预处理装置(10)；光催化氧化装置(20)，所述光催化氧化装置(20)的入口与所述预处理装置(10)的出口连通；电氧化装置(30)，所述电氧化装置(30)的入口与所述预处理装置(10)的出口和所述光催化氧化装置(20)的液体出口均连通，且所述电氧化装置(30)的液体出口与排液管路连通；催化剂回收装置(40)，所述催化剂回收装置(40)的入口与所述光催化氧化装置(20)的催化剂出口和电氧化装置(30)的催化剂出口均连通。2.根据权利要求1所述的压裂返排液处理系统，其特征在于，所述预处理装置(10)包括顺次连通的调节池(11)和隔油池(12)，所述调节池(11)的上部安装搅拌装置，所述调节池(11)的下部具有曝气装置，所述隔油池(12)内部设置有对峰波纹斜板组。3.根据权利要求1所述的压裂返排液处理系统，其特征在于，所述压裂返排液处理系统还包括阀门切换装置，所述阀门切换装置包括多个阀门，且所述预处理装置(10)、所述光催化氧化装置(20)和所述电氧化装置(30)三者之间的相互连通的管路上均设置有所述阀门。4.根据权利要求1所述的压裂返排液处理系统，其特征在于，所述压裂返排液处理系统还包括提升装置，所述提升装置设置在所述预处理装置(10)和所述光催化氧化装置(20)之间，并驱动压裂返排液进入所述光催化氧化装置(20)。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗臻，张晓飞，刘译阳，张华，王毅霖，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：