[實用新型]一種頁巖氣壓裂返排廢液車載一體化處理設備

有效

• 申請號: 201721833038.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN207726909U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 翟俊;楊忠平;肖海文;李岳;陳忠禮;姚婧梅;李偉
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/72;C02F1/52;C02F1/04;C02F103/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

一種頁巖氣壓裂返排廢液車載一體化處理設備，包括依次由管道連通的混凝灌、Fenton反應罐、壓濾機、沉淀池、砂濾罐、循環列管大氣蒸發器、蒸汽鍋爐、水箱；分別采用加藥機與混凝灌、Fenton反應罐和靜態混合器加藥，沉淀Fenton反應后廢液中的Fe³⁺；在管道上設置相應閥門和抽水泵，在蒸發塔底部設排水管；還包括與Fenton反應罐相連的Fenton反應罐進水水量調節罐；與砂濾罐相連的砂濾罐進水水量調節罐；與砂濾罐和砂濾罐進水水量調節罐相連的砂濾罐進水高位配水箱。整個壓裂返排廢液處理裝置都通過連接固件固定到機動車底盤上。本處理設備能夠完成對頁巖氣壓裂返排液減量化處理，降低對環境危害。

技術領域

本實用新型涉及工業污廢水處理領域，具體涉及頁巖氣壓裂返排廢液車載一體化處理設備。

背景技術

頁巖氣是一種以吸附、溶解、游離態存在于頁巖中的一種清潔、低碳的非常規能源。同時頁巖氣具有開發壽命長、產量高的優點，經成為全球油氣資源勘探開發的“新寵兒”。目前，我國頁巖氣的開發利用還是以水力壓裂為主。同時，隨著頁巖氣壓裂井次的不斷增加，壓裂作業過程排出殘余廢壓裂液也在不斷增加。具有關統計，我國頁巖氣開采每年排放的壓裂廢液高達100萬噸左右，并且每口頁巖氣生產井壓裂返排廢液約30～50m³/d。壓裂返排液成分十分復雜，往往含有大量的金屬離子(如鈣、鎂、鋇、鍶等)、有機物、固體雜質等，現出高COD、高穩定性、高黏度、高含鹽量、刺激氣味強烈以及難降解等特點。這些物質進入環境后，如果處置不當，將會給生態環境造成極大的危害。因此，壓裂返排廢液處理成為頁巖氣開發利用過程中的一個關鍵環境問題。

隨著人們對于環境問題不斷的關注以及國家對環境控制的要求，對頁巖氣開采過程中所產生的壓裂廢液進行高效、低成本處理成為頁巖氣開發利用的迫切需求。一體化污水處理設備相對于傳統處理設備而言總體積小，占地少，抗沖擊負荷能力較強，污泥量較少易處理，出水水質穩定，水泵中可設于設備之中，工程投資小，而目前的污水處理少有專門針對頁巖氣壓裂廢液而設計的一體化處理設備。壓裂返排液具有的高金屬離子含量，高COD，高含鹽量、高穩定性、難降解等特點，使得常規一體化處理設備難以對其進行有效處理。本實用新型旨在針對壓裂返排廢液本身具有成分復雜、多變性和分散性的特點，從經濟和技術上可行來開發一種實用、有效和低成本的頁巖氣壓裂返排廢液車載一體化處理設備，實現廢液減量化，且能因地制宜，便于移動，有一定靈活性。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有頁巖氣開采壓裂返排廢液處理量大的問題，提供一種處理效果好、操作簡便、便于移動、處理成本低的車載一體化處理設備，重點是實現廢液減量化，以解決我國頁巖氣開采行業壓裂返排廢液處理的難題。

本實用新型提出的一種頁巖氣壓裂返排廢液車載一體化處理設備，由壓裂返排廢液處理裝置和機動車底盤構成。

壓裂返排廢液處理裝置包括：依次由管道連通的混凝灌、Fenton反應罐、壓濾機、沉淀池、砂濾罐、帶循環列管蒸發器的蒸發器、蒸汽鍋爐、水軟化設備和軟化水箱；分別采用PAC加藥機和碳酸鈉(Na₂CO₃)加藥機與混凝灌相連；采用分別投加硫酸亞鐵、硫酸、雙氧水的3臺加藥機與Fenton反應罐相連，采用1臺氫氧化鈉加藥機向安裝在管路上的靜態混合器加藥，沉淀Fenton反應后廢液中的Fe³⁺；在管道上設置相應閥門和抽水泵，在蒸發器底部設排水管。設備包括與Fenton反應罐相連的Fenton反應罐進水水量調節罐；與砂濾罐相連的砂濾罐進水水量調節罐；與砂濾罐和砂濾罐進水水量調節罐相連的砂濾罐進水高位配水箱。

整個壓裂返排廢液處理裝置都通過連接固件固定到機動車底盤上。