[發明專利]一種壓裂返排液沉淀污泥的脫水系統及方法

在審

• 申請號: 202011505689.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN113698060A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 黨平;賽世杰;鄭陽;李買軍;張佳
• 申請（專利權）人: 內蒙古久科康瑞環保科技有限公司
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/122;C02F11/143;C02F11/00;C02F103/10
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 劉永珍

本發明公開一種壓裂返排液沉淀污泥的脫水系統，包括原液箱、破膠單元、曝氣單元以及脫水裝置；本發明還公開一種壓裂返排液沉淀污泥的脫水方法，包括以下步驟：包括以下步驟：(1)對壓裂返排液沉淀污泥進行破膠處理得到破膠后的污泥；(2)對破膠后的污泥進行曝氣處理得到曝氣污泥；(3)曝氣污泥脫水得到脫水泥餅和脫泥清液。本發明通過投加破膠劑，可破壞污泥中膠類物質的結構；通過采用加壓溶氣水降壓釋放納米級微氣泡為破膠后的污泥曝氣，避免污泥二次團聚；采用曝氣工藝對含水率高的污泥進行預濃縮，使污泥含水率降低至95％左右；采用高壓隔膜壓濾機，配套壓縮空氣反吹系統和高壓水壓榨系統，最大程度提升脫水效率，泥餅含水率≤70％。

技術領域：

本發明涉及污泥脫水領域，尤其涉及一種壓裂返排液沉淀污泥的脫水系統及方法。

背景技術：

壓裂技術是油氣田開采過程中有效的增產措施之一，被各大油氣田普遍采用。壓裂返排液為壓裂施工完成后，從井口返回到地面的液體，其通常為無色或淡黃色，具有一定的刺激性氣味，成分復雜，含有大量的稠化劑(常為胍膠)、交聯劑、破膠劑及其他化學添加劑，具有高鹽(主要為氯化鈉)、高COD、高穩定性、高黏度和難降解的特性，是油氣田開采過程中的主要污染物之一，直接排放會造成土壤板結、鹽堿化，地表水和地下水污染，造成嚴重的環境污染和生態破壞。

目前，常規的壓裂返排液處理工藝是在混凝沉淀池中投加混凝劑聚合氯化鋁，將壓裂返排液中的胍膠、生物膠、石油類、大分子有機物、無機粘土等混凝沉淀，通過排泥排出系統，處理后的水回注至地下。由于污泥中含有大量的膠、生物膠、石油類、大分子有機物，污泥的粘性很高；同時，由于胍膠和石油類的包裹作用，導致污泥內部含有大量的水分，因此，采用常規的壓裂返排液處理工藝，沉淀池中排出的污泥含水率很高，一般大于98％，使得污泥的體積巨大，容易泄露引發二次污染，且拉運不變；此外，污泥放置一段時間后，污泥中的胍膠類物質會重新結塊，形成果凍狀固體，導致泥水分離非常困難，極易污堵濾布，通過一般的離心脫水、皮帶脫水、板框壓濾或隔膜壓濾都無法實現有效脫水導致水資源化利用受限。

發明內容：

本發明的第一個目的在于提供一種系統簡單、運行穩定、可以高效脫水的壓裂返排液沉淀污泥的脫水系統。

本發明的第二個目的在于提供一種可以大大減小污泥的體積、降低污泥的含水量、避免二次污染的壓裂返排液沉淀污泥的脫水方法。

本發明的第一個目的由如下技術方案實施：

一種壓裂返排液沉淀污泥的脫水系統，包括原液箱、破膠單元、曝氣單元以及脫水裝置；

所述原液箱的出口通過管線與所述破膠單元的破膠池的進口連通，所述破膠池的出口通過管線與所述曝氣單元的污泥曝氣池的進口連通，所述污泥曝氣池的出泥口通過管線與所述脫水裝置的進口連通。

進一步的，所述破膠單元包括破膠池、破膠劑藥箱以及攪拌器；

所述破膠池為敞口的反應池，在所述破膠池的側壁上開設有出口，在所述破膠池內設有所述攪拌器；

所述破膠劑藥箱的出藥口通過管線與所述破膠池頂部的進口連通。

進一步的，所述曝氣單元包括污泥曝氣池、加壓溶氣裝置以及空壓機；

在所述污泥曝氣池的底部分別開設有曝氣進口和清液出口，在所述污泥曝氣池的上部側壁上開設有出泥口；

所述加壓溶氣裝置為密閉的盛水池，在所述加壓溶氣裝置的底部開設有進氣口，在所述加壓溶氣裝置的頂部開設有進液口，在所述加壓溶氣裝置的側壁上開設有出液口；

所述空壓機的出氣口通過管線與所述加壓溶氣裝置的進氣口連通，所述加壓溶氣裝置的出液口通過管線與所述污泥曝氣池的曝氣進口連通。

進一步的，所述污泥曝氣池的清液出口分兩路，其中一路通過管線與所述加壓溶氣裝置的進液口連通。