[發(fā)明專利]一種壓裂返排液的零排放資源化利用系統(tǒng)及其工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011510666.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114105349A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨平;賽世杰;鄭陽(yáng);余占軍;趙婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古久科康瑞環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C01D3/04;C01D5/00;C02F11/122;C02F11/14;C02F5/06;C02F5/02;C02F101/10;C02F101/12;C02F103/10
• 代理公司: 內(nèi)蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 劉永珍

1.一種壓裂返排液的零排放資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，其包括氣浮裝置、化學(xué)軟化裝置、膜濃縮裝置、納濾膜分鹽裝置、氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置、冷凍結(jié)晶裝置、硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置、污泥破膠混合裝置、污泥脫水裝置和產(chǎn)品水池；

所述氣浮裝置、所述化學(xué)軟化裝置、所述膜濃縮裝置、所述納濾膜分鹽裝置和所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置依次順序連通；

所述納濾膜分鹽裝置、所述冷凍結(jié)晶裝置和所述硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置依次順序連通；

所述氣浮裝置、所述污泥破膠混合裝置和所述污泥脫水裝置依次順序連通；

所述化學(xué)軟化裝置還與所述污泥脫水裝置連通；

所述膜濃縮裝置的出水口、所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置的冷凝水出口和所述硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置的冷凝水出口均與所述產(chǎn)品水池的進(jìn)水口連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂返排液的零排放資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，其還包括深度濃縮裝置，所述納濾膜分鹽裝置、所述深度濃縮裝置、所述冷凍結(jié)晶裝置和所述硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置依次順序連通；所述深度濃縮裝置的產(chǎn)水出口與所述產(chǎn)品水池的進(jìn)水口連通；和/或所述深度濃縮裝置包含反滲透、高壓反滲透和高壓平板膜中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種壓裂返排液的零排放資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，其還包括雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶裝置，所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置的蒸發(fā)母液出口和所述冷凍結(jié)晶裝置的冷凍母液出口均與所述雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶裝置的進(jìn)液口連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓裂返排液的零排放資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣浮裝置為加壓溶氣氣浮裝置；

和/或，所述化學(xué)軟化裝置包含混凝沉淀池、高密池、管式微濾膜、管式超濾膜、石英砂過(guò)濾器以及離子交換樹(shù)脂中的一種或幾種；

和/或，膜濃縮裝置包含超濾裝置、反滲透裝置以及高壓反滲透裝置中的一種或幾種；

和/或，所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置和/或是硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置為MVR、單效蒸發(fā)結(jié)晶裝置以及多效蒸發(fā)結(jié)晶裝置中的一種或幾種；

和/或，所述污泥脫水裝置為高壓隔膜壓濾機(jī)。

5.一種壓裂返排液的零排放資源化利用工藝方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1：將壓裂返排液加入到氣浮裝置中，接著向所述氣浮裝置中投加破膠劑、混凝劑和絮凝劑；所述破膠劑相對(duì)于加入到所述氣浮裝置中的所述壓裂返排液的添加量為800-2500mg/L；所述混凝劑相對(duì)于加入到所述氣浮裝置中的所述壓裂返排液的添加量為50-150mg/L；所述絮凝劑相對(duì)于加入到所述氣浮裝置中的所述壓裂返排液的添加量為0.5-3mg/L；得到出水和浮渣；

步驟2：將步驟1中的所述出水送至化學(xué)軟化裝置中，接著向所述化學(xué)軟化裝置中添加化學(xué)軟化劑、混凝劑和絮凝劑；得到軟化產(chǎn)水和浮渣；

步驟3：將步驟2中的所述軟化產(chǎn)水送入到膜濃縮裝置進(jìn)行濃縮，得到濃水和產(chǎn)水；產(chǎn)水被回收至產(chǎn)品水池；

步驟4：將步驟3中的所述濃水送入到納濾膜分鹽裝置中；得到氯化鈉濃鹽水和硫酸鈉濃鹽水；

步驟5：將步驟4中的所述氯化鈉濃鹽水送至氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶裝置中在溫度為80℃-110℃下進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；得到氯化鈉結(jié)晶鹽、蒸發(fā)母液和水蒸氣；所述水蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝后得到冷凝水被送至產(chǎn)品水池；

步驟6：將步驟4中的所述硫酸鈉濃鹽水送至冷凍結(jié)晶裝置中在溫度為-5℃-5℃的環(huán)境中進(jìn)行冷凍結(jié)晶，得到芒硝和冷凍母液；

步驟7：將步驟6中的所述芒硝送至硫酸鈉熔融結(jié)晶裝置中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶；得到硫酸鈉結(jié)晶鹽和水蒸氣；所述水蒸氣經(jīng)過(guò)冷凝后得到冷凝水被送至產(chǎn)品水池；

步驟8：將步驟1中的浮渣送至污泥破膠混合裝置，接著向所述污泥破膠混合裝置中添加破膠劑，并進(jìn)行20min以上的混合反應(yīng)，得到混合物；所述破膠劑的添加量占加入所述污泥破膠混合裝置中的所述浮渣總量的5‰-10‰；

步驟9：將步驟8中的所述混合物和步驟2中的浮渣均送至污泥脫水裝置進(jìn)行壓濾脫水，得到泥餅。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓裂返排液的零排放資源化利用工藝方法，其特征在于，步驟1中所述氣浮裝置的回流比為30％-45％；所述氣浮裝置中的溶氣壓力為0.4-0.5Mpa。