[發(fā)明專利]流體處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480007693.5
• 申請(qǐng)日: 2014-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN105492977B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒂姆·米爾內(nèi);劉露;保羅·西爾維斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: P&T全球解決方案有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G05B13/00
• 分類號(hào): G05B13/00;C02F1/04;C02F1/24
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2013年2月6日提交且名稱為“流體處理方法和系統(tǒng)(FLUID TREATMENT METHODS AND SYSTEM)”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/761,607的權(quán)益，所述申請(qǐng)的全文以引用方式并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容

本文中公開了用于處理諸如來自壓裂場所的廢水的流體的方法和系統(tǒng)的實(shí)施例和實(shí)施方案。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)模塊，諸如電氧化模塊、電凝聚模塊、浮選模塊、蒸發(fā)模塊和超過濾模塊。還可提供一個(gè)或多個(gè)檢測模塊以分析廢水中的一種或多種廢水成分的濃度。來自此類模塊的數(shù)據(jù)可用來調(diào)整處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)或條件。所述系統(tǒng)還可包括設(shè)計(jì)成使對(duì)環(huán)境的不利影響最小化的一個(gè)或多個(gè)特征，諸如避免將化學(xué)品添加到流、提取鹽或其它化學(xué)品以供再使用，和/或使用來自現(xiàn)場燃燒過程的二氧化碳。

在用于廢水處理的系統(tǒng)的一個(gè)特定實(shí)例中，可提供廢水進(jìn)水口，所述廢水進(jìn)水口配置成接收進(jìn)入的廢水流。所述系統(tǒng)還可包括電氧化模塊，所述電氧化模塊配置成接收進(jìn)入的廢水流且增加行進(jìn)穿過所述電氧化模塊的廢水流的pH。在一些實(shí)施例中，模塊中的一個(gè)或多個(gè)可配置成將廢水流的pH增加到在約11與約12之間。在一些實(shí)施例中，可在不向水添加化學(xué)品的情況下增加流的pH。

還可提供包括至少兩個(gè)電極的電凝聚模塊。電凝聚模塊可配置成接收進(jìn)入的廢水流且從行進(jìn)穿過所述電凝聚模塊的廢水流去除一種或多種污染物；在一些實(shí)施例中，電氧化模塊和電凝聚模塊可為單個(gè)組合電化學(xué)處理單元的部分。

系統(tǒng)還可包括浮選模塊，浮選模塊配置成接收進(jìn)入的廢水流并將其分離為水相流和一個(gè)或多個(gè)其它流，諸如油相流、污泥相流和/或包括油和固體粒子的流。蒸發(fā)模塊可配置成從浮選模塊接收水相流且還配置成沉淀水相流內(nèi)的結(jié)垢元素；在一些實(shí)施例中，浮選模塊還可配置成從進(jìn)入浮選模塊的廢水流的表面撇去凝聚油。

在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還可包括配置成將二氧化碳?xì)怏w輸送到蒸發(fā)模塊的二氧化碳管道。在一些此類實(shí)施例中，輸送到二氧化碳?xì)怏w管道的二氧化碳?xì)怏w可從廢氣產(chǎn)生，廢氣是由用于在廢水處理的系統(tǒng)的處理場所處的碳?xì)淙剂系娜紵稹＠纾斔偷蕉趸細(xì)怏w管道的二氧化碳?xì)怏w可通過處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)模塊從廢氣產(chǎn)生，廢氣是由碳?xì)淙剂系娜紵稹?/p>

超過濾模塊可配置成接收進(jìn)水流且輸送流出的滲透物流，所述滲透物流包括鹽溶液，諸如包括氯化鈉鹽和/或一種或多種其它鹽的溶液。在一些實(shí)施例中，此溶液可諸如借助于熱處理模塊加以進(jìn)一步處理以獲得可再使用鹽產(chǎn)物。此熱處理器可配置成從超過濾模塊接收包括濃縮NaCl溶液的進(jìn)水流且在第一口處輸送固態(tài)NaCl且在第二口處輸送凈化水流。

在一些實(shí)施例中，還包括含反滲透(RO)模塊。此可有利于將進(jìn)水流分離為出水流，出水流包括一股或多股高TDS流和一股或多股低 TDS流。如果需要，高TDS流可被發(fā)送到蒸發(fā)器(諸如熱處理器)，以產(chǎn)生一種或多種固態(tài)產(chǎn)物，諸如固態(tài)氯化鈉鹽產(chǎn)物。

還可提供一個(gè)或多個(gè)檢測模塊(諸如激光誘導(dǎo)擊穿光譜模塊)，其可配置成分析廢水中的一種或多種化學(xué)成分的濃度。此類檢測模塊還可配置成將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)其它模塊，以調(diào)整系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)或條件，諸如禁用廢水處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)模塊、調(diào)整廢水處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)模塊的操作參數(shù)、將廢水流轉(zhuǎn)向以繞過廢水處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)模塊，或使廢水再循環(huán)通過廢水處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)模塊。

在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)檢測模塊可定位且配置成在廢水進(jìn)入電氧化模塊之前檢測廢水的pH。在一些此類實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可配置成禁用電氧化模塊和/或?qū)U水流轉(zhuǎn)向以在廢水進(jìn)入電氧化模塊之前，在檢測廢水的閾值pH時(shí)避開電氧化模塊和/或電凝聚模塊。在一些實(shí)施例中，此閾值pH可為約11，且電氧化模塊和/或電凝聚模塊可配置成當(dāng)從檢測模塊接收到廢水流具有低于閾值的pH的指示時(shí)，將廢水流的pH增加到在約11與約12之間。

在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可包括移動(dòng)廢水處理系統(tǒng)，所述移動(dòng)廢水處理系統(tǒng)配置成允許將廢水處理系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)蕉鄠€(gè)不同處理場所。例如，移動(dòng)廢水處理系統(tǒng)可包括拖車和機(jī)動(dòng)車中的至少一個(gè)。