[實用新型]一種用于處理頁巖氣壓裂返排廢水的組合裝置

有效

• 申請號: 201320063667.7
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN203095770U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 楊德敏;袁建梅
• 申請（專利權）人: 重慶地質礦產研究院;重慶華地工程勘察設計院;楊德敏
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本實用新型涉及頁巖氣廢水處理裝備技術，尤其是一種用于處理頁巖氣壓裂返排廢水的組合裝置。

二、背景技術

頁巖氣是以吸附或游離狀態存在于泥頁巖中的非常規天然氣，具有資源潛力大、開采壽命長和生產周期長的優點。頁巖氣藏有別于常規天然氣，在成藏機理和賦存特征方面有其獨特之處，只能在特定條件下才能被開采出來。水平井鉆井技術和水力壓裂法是用于頁巖氣開采的核心技術，其中水力壓裂技術是用高壓液體使巖層裂開，高壓液體中支撐劑保持住裂縫，使油氣能夠從裂縫中溢出。水力壓裂技術帶來了大量的油氣產量，但同時每年采出水數量也十分驚人，并且這些采出水中混有烴類和其他化學物質、重金屬、地層水以及壓裂井中隨著氣體一同回到地表的剩余壓裂液等，這勢必給頁巖氣壓裂返排廢水的有效處理帶來困難。

目前我國對于頁巖氣的開發還處于探索階段，還沒有十分成熟的自主研發的成套技術，而對頁巖氣壓裂返排廢水治理方法或技術也鮮少見報道。在美國，頁巖氣開采相關的廢水一部分被回用或回注，一部分被輸送到污水處理廠，但其中有許多污水處理廠是不具備處理這種類型廢水的，甚至還有部分廢水被直接排放到水道或海域，這都不是可行的解決辦法。頁巖氣壓裂返排廢水是一種難降解的低濃度(COD_Cr約為2?000?mg/L)有機廢水，氯離子含量在10?000?mg/L左右，還含有部分化學添加劑，如降阻劑、表面活性劑、交聯劑、破乳劑、膠凝劑、防腐劑、黏土穩定劑和抗菌劑等，常規的水處理方法較難處理。電化學法以電子作為反應劑，電場能為反應動力，一般不需要外加化學試劑，可以避免過多的二次污染。過硫酸鹽活化和臭氧催化氧化都是近年來發展起來的新型水處理高級氧化技術，能在高活性、無選擇性的硫酸根自由基和羥基自由基的強氧化作用下將大多數難降解有機物氧化成小分子或易降解的有機物，或者徹底礦化成H₂O和CO₂，從而達到凈化水質的目的。

三、實用新型內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種用于處理頁巖氣壓裂返排廢水的組合裝置，使經過處理后的頁巖氣壓裂返排廢水能夠達到國家污水相關排放要求。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種用于處理頁巖氣壓裂返排廢水的組合裝置，其特征在于：包括提升泵(2，18，30)、電化學催化氧化槽(4)、藥劑投加罐(14)、混凝反應罐(10)、固液分離器(13)、水質調節槽(15)、流量計(3，19，21)、臭氧催化氧化反應塔(23)、臭氧發生器(17)、管道混合器(20)、過濾罐(32)、高溫熱解器(25)、中間水箱(29)、清水池(35)；

所述頁巖氣壓裂返排廢水由提升泵(2)經管道(1)進入電化學催化氧化槽(4)，氧化后出水經管道(7)自流進入混凝反應罐(10)；藥劑投加罐(14)分別與電化學催化氧化槽(4)、混凝反應罐(10)和水質調節槽(15)用管道(6，8，9，16)相連接，用以調控各處理單元的藥劑量；混凝出水由氣動隔膜泵(12)經管道(11)送入固液分離器(13)，濾液自流進入水質調節槽(15)；廢水在水質調節槽(15)調整好pH值后由提升泵(18)經管道(42)進入臭氧催化氧化反應塔(23)，管道(19，22)上安裝有管道混合器(20)，管道混合器(20)連接有臭氧發生器(17)的臭氧化氣體管道(28)，經臭氧催化氧化處理后的出水自流進入中間水箱(29)，臭氧尾氣管道(24)與高溫熱解器(25)連接；在中間水箱(29)的廢水由提升泵(30)泵入過濾罐(32)，過濾后的廢水排放到清水池(35)，再從管道(36)排出；固液分離器(13)產生的濾渣采取復合固化處理或原位生物修復處理。

所述的電化學催化氧化槽(4)中裝有電極板和粒子電極材料。

所述的電化學催化氧化槽(4)、藥劑投加罐(14)、混凝反應罐(10)、水質調節槽15)、中間水箱(29)中安裝有配套攪拌器。

所述的電化學催化氧化槽(4)、藥劑投加罐(14)、混凝反應罐(10)、水質調節槽15)、中間水箱(29)中安裝有配套攪拌器。

所述的電化學催化氧化槽(4)、混凝反應罐(10)、臭氧催化氧化反應塔(23)、過濾罐(32)的底部安裝有排空閥(40，41，27，34)。

所述的臭氧催化氧化反應塔(23)內裝有非均相催化劑(26)。

所述的過濾罐(32)內裝有復合型濾料(33)，復合型濾料(33)的粒徑從下到上依次減小，分為三層。