一种三气合采返排液的处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种三气合采返排液的处理方法。与现有技术相比，本发明专利技术利用高级氧化法、零价铁还原法以及微生物法协同处理“三气合采”返排液，利用系统中的土壤截留过滤“三气合采”返排液中的颗粒物，利用植物吸收“三气合采”返排液中的有机物，利用微生物分解“三气合采”返排液中的有机污染物，利用吸附剂去除“三气合采”返排液中的氟、砷、铁、锰等离子，操作简单可靠，运行费用低，占地面积小，适合“三气合采”井场原位处理单口气井的产出水。井场原位处理单口气井的产出水。井场原位处理单口气井的产出水。

【技术实现步骤摘要】
一种三气合采返排液的处理方法及处理系统


[0001]本专利技术属于环境工程
，尤其涉及一种三气合采返排液的处理方法及处理系统。

技术介绍

[0002]由于地质构造的特殊性，我国多数非常规天然气田(如鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地南部气田)中均含有煤层、砂岩层及页岩层。采用“三气”共采技术，可以根据不同地区“三气”共生的特点，选择合适的技术综合开发天然气资源，不仅可以实现综合开发，设施共用，同时还可大大降低开采成本，提高资源的开采效率。
[0003]水力压裂是非常规天然气的核心技术，在“三气合采”过程中，利用地面高压泵，通过井筒向目标富气地层注入含有细沙、多组分化学添加剂的压裂液，进行压裂，以达到释放地层中天然气的目的。但水力压裂过程会产生大量的返排液。
[0004]压裂作业后的返排液中含有地层和煤层中的固体颗粒，残余的稠化剂、交联剂、pH值调节剂、杀菌剂等多种添加剂，成分复杂，黏度大，有机物含量高，可生化性差，如不加以有效处理直接排放会对环境，尤其是对水环境产生严重危害。由于返排液成分复杂，尚无成熟的处理技术与工艺。
[0005]目前，返排液主要的处理有混凝沉淀法、高级氧化法、生化法等，常常难以实现达标排放。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种操作简便易行、运行可靠、处理效果好、有机污染物去除彻底的三气合采返排液的处理方法及处理系统。
[0007]本专利技术提供了一种三气合采返排液的处理方法，包括：
[0008]S1)将三气合采返排液进行沉淀处理，得到沉淀后的返排液；
[0009]S2)将所述沉淀后的返排液进行微电解处理，得到微电解处理后的返排液；
[0010]S3)将所述微电解处理后的返排液与过氧化氢溶液进行氧化反应，得到氧化处理后的返排液；
[0011]S4)调节所述氧化处理后的返排液的pH值为中性或弱碱性进行混凝沉淀，得到混凝沉淀后的返排液；
[0012]S5)将所述混凝沉淀后的返排液经零价铁还原处理后，得到零价铁还原处理后的返排液；
[0013]S6)将所述零价铁还原处理后的返排液经微生物处理后，得到微生物处理后的返排液；
[0014]S7)将所述微生物处理后的返排液经湿地微生物处理后，得到出水。
[0015]优选的，所述步骤S2)微电解处理时返排液的pH值为3～3.5；所述微电解处理的时间为90～120min。
[0016]优选的，所述步骤S2)中微电解处理的同时进行曝气；曝气的气水比为(3～3.5)：1。
[0017]优选的，所述步骤S3)中过氧化氢溶液的质量浓度为25％～30％；所述过氧化氢溶液的质量为微电解处理后的返排液质量的0.1％～0.2％；所述氧化反应的时间为90～120min。
[0018]优选的，所述步骤S4)中调节所述氧化处理后的返排液的pH值为7～8；所述混凝沉淀的时间为120～150min。
[0019]优选的，所述步骤S5)中零价铁还原处理时零价铁与活性炭的质量比为(1.5～2.5):1；所述零价铁还原处理的时间为100～200min。
[0020]优选的，所述步骤S5)中零价铁还原处理时零价铁与活性炭的质量比为2:1。
[0021]优选的，所述步骤S6)中微生物处理的时间为120～180min。
[0022]本专利技术还提供了一种三气合采返排液的处理系统，包括：
[0023]沉淀池；
[0024]与所述沉淀池的出水口相连通的微电解反应器；
[0025]与所述微电解反应器的出水口相连通的Fenton反应器；
[0026]与所述Fenton反应器的出水口相连通的混凝沉淀装置；
[0027]与所述混凝沉淀装置的出水口相连通的零价铁反应装置；
[0028]与所述零价铁反应装置的出水口相连通的微生物反应器；
[0029]与所述微生物反应器的出水口相连通的湿地。
[0030]本专利技术提供了一种三气合采返排液的处理方法，包括：S1)将三气合采返排液进行沉淀处理，得到沉淀后的返排液；S2)将所述沉淀后的返排液进行微电解处理，得到微电解处理后的返排液；S3)将所述微电解处理后的返排液与过氧化氢溶液进行氧化反应，得到氧化处理后的返排液；S4)调节所述氧化处理后的返排液的pH值为中性或弱碱性进行混凝沉淀，得到混凝沉淀后的返排液；S5)将所述混凝沉淀后的返排液经零价铁还原处理后，得到零价铁还原处理后的返排液；S6)将所述零价铁还原处理后的返排液经微生物处理后，得到微生物处理后的返排液；S7)将所述微生物处理后的返排液经湿地微生物处理后，得到出水。与现有技术相比，本专利技术利用高级氧化法、零价铁还原法以及微生物法协同处理“三气合采”返排液，利用系统中的土壤截留过滤“三气合采”返排液中的颗粒物，利用植物吸收“三气合采”返排液中的有机物，利用微生物分解“三气合采”返排液中的有机污染物，利用吸附剂去除“三气合采”返排液中的氟、砷、铁、锰等离子，操作简单可靠，运行费用低，占地面积小，适合“三气合采”井场原位处理单口气井的产出水。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提供的三气合采返排液处理系统的示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术提供了一种三气合采返排液的处理系统，包括：
[0034]沉淀池；
[0035]与所述沉淀池的出水口相连通的微电解反应器；
[0036]与所述微电解反应器的出水口相连通的Fenton反应器；
[0037]与所述Fenton反应器的出水口相连通的混凝沉淀装置；
[0038]与所述混凝沉淀装置的出水口相连通的零价铁反应装置；
[0039]与所述零价铁反应装置的出水口相连通的微生物反应器；
[0040]与所述微生物反应器的出水口相连通的湿地。
[0041]参见图1，图1为本专利技术提供的三气合返排液处理系统的示意图。
[0042]本专利技术还提供了一种采用上述处理系统处理三气合采返排液的方法，包括：S1)将三气合采返排液进行沉淀处理，得到沉淀后的返排液；S2)将所述沉淀后的返排液进行微电解处理，得到微电解处理后的返排液；S3)将所述微电解处理后的返排液与过氧化氢溶液进行氧化反应，得到氧化处理后的返排液；S4)调节所述氧化处理后的返排液的pH值为中性或弱碱性进行混凝沉淀，得到混凝沉淀后的返排液；S5)将所述混凝沉淀后的返排液经零价铁还原处理后，得到零价铁还原处理后的返排液；S6)将所述零价铁还原处理后的返排液经微生物处理后，得到微生物处理后的返排液；S7)将所述微生物处理后的返排液经湿地微生物处理后，得到出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三气合采返排液的处理方法，其特征在于，包括：S1)将三气合采返排液进行沉淀处理，得到沉淀后的返排液；S2)将所述沉淀后的返排液进行微电解处理，得到微电解处理后的返排液；S3)将所述微电解处理后的返排液与过氧化氢溶液进行氧化反应，得到氧化处理后的返排液；S4)调节所述氧化处理后的返排液的pH值为中性或弱碱性进行混凝沉淀，得到混凝沉淀后的返排液；S5)将所述混凝沉淀后的返排液经零价铁还原处理后，得到零价铁还原处理后的返排液；S6)将所述零价铁还原处理后的返排液经微生物处理后，得到微生物处理后的返排液；S7)将所述微生物处理后的返排液经湿地微生物处理后，得到出水。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2)微电解处理时返排液的pH值为3～3.5；所述微电解处理的时间为90～120min。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S2)中微电解处理的同时进行曝气；曝气的气水比为(3～3.5)：1。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤S3)中过氧化氢溶液的质量浓度为25％～30％；所述过氧化氢溶液的质量为微电解处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢友友，琚宜文，李向东，吴建光，琚丽婷，
申请(专利权)人：中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：