[實用新型]一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統

有效

• 申請號: 201320391742.2
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN203360190U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 楊德敏;李大華;夏宏;程方平
• 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開發廢水處理領域，尤其是一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統。

二、背景技術

頁巖氣作為一種重要的非常規天然氣資源，已成為全球油氣資源勘探開發的新亮點。然而，頁巖氣開采過程是否會導致嚴重環境污染引起眾多政府部門、專家學者和環保人士的爭議，尤其是水力壓裂法在頁巖氣開采中的應用。

在美國頁巖氣開發過程中，引發了一系列環境問題：水資源消耗、水體污染、地表和植被破壞、溫室氣體排放、噪聲污染等。美國Marcellus頁巖是目前世界上最大的非常規天然氣田，地質儲量高達42.47萬億方，最大可開采量約14萬億方，可供其20余年的天然氣消費。然而，2008年以來Marcellus頁巖氣田的開采，因其消耗了大量的水資源及潛在的環境危害，引發了美國全國性的關于頁巖氣開采的環境影響大討論：一方面是頁巖氣的開采需要消耗大量的淡水資源，可能威脅到當地和區域的水資源可持續利用；另一方面是頁巖氣開采過程中產生噪聲、廢水、廢氣及其開采事故災害等引起的環境污染。

據美國環境保護署(EPA)報告，頁巖氣返排廢水(其體積占原來注入高壓液體的30%～70%)中含有高濃度的總溶解固體(TDS，通常在100?000?mg/L以上)和多種化學添加劑，同時還含有各種各樣的有機和無機化合物、金屬元素(如Ba、Ca、Fe、Mg、Mn和Sr等)以及自然產生的放射性元素(如美國Marcellus頁巖氣區含有226Ra和228Ra)。美國EPA調查顯示，目前還沒有非常行之有效的處理方法來去除頁巖氣壓裂返排廢水的鹽度和其他污染物質，比如在美國，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，甚至還有部分廢水被直接排放到水道和海域，這給飲用水和水生生物帶來了嚴重危害。

三、實用新型內容

本實用新型所要解決的問題就是提供一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統，使經過處理后的頁巖氣壓裂廢水可達到直接外排或回用的水質要求。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統，其特征在于包括通過管道順次連接的電化學催化氧化槽、高效混凝反應器、快速沉淀分離器、酸度調節器、微電解反應塔、絮凝反應器、離心分離器、水質調節器、高級氧化反應器、精密過濾罐、多效反滲透設備和清水池。

所述電化學催化氧化槽中裝填有高效復合型粒子電極材料。

所述微電解反應塔可根據頁巖氣壓裂廢水處理要求，設置兩級或多級微電解反應塔。

所述高級氧化反應器為臭氧高級氧化反應器和光催化氧化反應器中的一種。

所述精密過濾罐中裝填有復合型濾料。

本實用新型具有如下有益效果：針對頁巖氣開發帶來的水資源挑戰和環境問題，提出一種高效的組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統，為頁巖氣高效低成本總體開發戰略提供配套服務技術。本實用新型以電化學催化氧化槽、微電解反應塔、高級氧化反應器和多效反滲透設備為核心處理頁巖氣壓裂廢水，經組合式處理系統處理后的出水可達到直接外排或回用的水質要求。

四、附圖說明

圖1為一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統的示意圖。

五、具體實施方式

本實用新型的技術方案是：一種組合式頁巖氣壓裂廢水處理系統，其特征在于包括通過管道順次連接的電化學催化氧化槽、高效混凝反應器、快速沉淀分離器、酸度調節器、微電解反應塔、絮凝反應器、離心分離器、水質調節器、高級氧化反應器、精密過濾罐、多效反滲透設備和清水池。

所述電化學催化氧化槽中裝填有高效復合型粒子電極材料。

所述微電解反應塔可根據頁巖氣壓裂廢水處理要求，設置兩級或多級微電解反應塔。

所述高級氧化反應器為臭氧高級氧化反應器和光催化氧化反應器中的一種。

所述精密過濾罐中裝填有復合型濾料。