[發明專利]壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置及方法

有效

• 申請號: 201310108977.0
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103159351A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 吳萌;渠迎鋒;臺廣鋒;王永光;萬用波;陳雁南;李強
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F103/10
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種油氣田作業廢水資源化利用技術及設備，尤其涉及一種壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置及方法。

背景技術

壓裂不僅在常規油氣田開采過程中作為增產的主要手段而使用，而且在大量的非常規油氣田（如頁巖氣、煤層氣和致密砂巖氣等）的壓裂開采作業得到廣泛應用。在壓裂作業期間會產生大量壓裂返排液。這種返排液中含有大量的有機成分和多達十幾種的無機成份，如果直接排放，會嚴重污染周邊環境。目前主要的處理工藝及處理方向是達標外排或回注。達標外排的工藝復雜，成本比較高；雖然達標回注的工藝較簡單，但返排液中的有效成分（如離子資源等）無法重復利用。

發明內容

本發明的目的是提供一種壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置及方法，該裝置及方法處理后的壓裂返排液可以達到去除廢液中的細菌和高價離子作用，并調節水質的微觀穩定性，可以作為再次配制壓裂液的用水而使用。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置，包括依次連接的氧化還原調節單元、離子調節單元和酸堿度調節單元；

所述氧化還原調節單元包括電激發氧化裝置、還原反應器；

所述離子調節單元包括離子調節反應器、沉淀分離裝置；

所述酸堿度調節單元包括PH調節反應器。

本發明的上述的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置實現壓裂返排液處理后用于配液的成分調節的方法，包括步驟：

A、經初步的除油、除泥和除砂處理后的壓裂返排液進入氧化還原調節單元，去除返排液中的部分有機物、降低COD、殺菌，并調節水質的ORP在-200mV～200mV之間；

B、步驟A的出水進入離子調節單元，去除水質中的高價元素，并經過絮凝沉淀分離；

C、步驟B的出水進入酸堿度調節單元，調節水質的pH值在在6.5-8.5之間。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置及方法，首先經初步的除油、除泥和除砂處理后的壓裂返排液進入氧化還原調節單元，去除廢液中的部分有機物、降低COD、殺菌，并調節水質的ORP在-200mV～200mV之間；然后進入離子調節單元，去除水質中的高價元素，并經過絮凝沉淀分離；之后進入酸堿度調節單元，調節水質的pH值在在6.5-8.5之間。處理后的壓裂返排液可以達到去除廢液中的細菌和高價離子作用，并調節水質的微觀穩定性，可以作為再次配制壓裂液的用水而使用。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置的結構框圖。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置，其較佳的具體實施方式如圖1所示：

包括依次連接的氧化還原調節單元、離子調節單元和酸堿度調節單元；

所述氧化還原調節單元包括電激發氧化裝置、還原反應器；

所述離子調節單元包括離子調節反應器、沉淀分離裝置；

所述酸堿度調節單元包括PH調節反應器。

還包括自動化控制裝置、水質參數在線檢測裝置和加藥裝置，所述自動化控制裝置與所述水質參數在線檢測裝置和加藥裝置分別連接。

所述水質參數在線檢測裝置包括ORP在線檢測儀、在線離子檢測儀和在線PH檢測儀。

本發明的上述的壓裂返排液處理后用于配液的成分調節裝置實現壓裂返排液處理后用于配液的成分調節的方法，其較佳的具體實施方式包括步驟：

A、經初步的除油、除泥和除砂處理后的壓裂返排液進入氧化還原調節單元，去除返排液中的部分有機物、降低COD、殺菌，并調節水質的ORP在-200mV～200mV之間；

B、步驟A的出水進入離子調節單元，去除水質中的高價元素，并經過絮凝沉淀分離；

C、步驟B的出水進入酸堿度調節單元，調節水質的pH值在在6.5-8.5之間。

所述步驟A中，使用電激發氧化技術和還原技術配合使用，首先通過電激發技術產生有效氯和有效氧，發生氧化作用，然后通過還原技術，添加還原藥劑，控制出水的ORP。

所述還原藥劑包括亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、氯化亞鐵、硫酸亞鐵中的任一種或多種，還原藥劑用量為待處理溶液的0.1－1％質量百分含量；

所述的電激發技術參數為電流1-30A，電壓1-15V。