[發明專利]一種微波液相放電-曝氣生物濾池耦合裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202110571707.8
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113121070A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 趙曉彤;魏超;李海福;蘇芳莉
• 申請（專利權）人: 沈陽農業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發明公開了一種微波液相放電?曝氣生物濾池耦合裝置及使用方法，屬于油田壓裂返排液處理技術領域。該耦合裝置的反應器頂部設有進水口，底部設有排液口，且反應器上部分為微波液相放電處理單元，下部分為曝氣生物濾池處理單元：微波液相放電處理單元的等離子體激發裝置包括波導管和石英，波導管一端與微波發生器連接，另一端設在反應器微波液相放電處理單元部分的反應器側壁上，石英設在波導管內且石英外表面上設有多個凹槽；曝氣生物濾池處理單元，自下而上依次設有曝氣裝置、承托板以及濾料。本發明采用微波液相放電?曝氣生物濾池耦合工藝的形式處理油田難降解廢水，在提高處理效率的同時，能夠保證較低的運行成本。

技術領域

本發明涉及油田壓裂返排液處理技術領域，具體涉及一種微波液相放電-曝氣生物濾池耦合裝置及使用方法。

背景技術

目前，我國油藏探明儲量中低/特低滲透油田占比為60％，開采低/特低滲透油田對于緩解能源緊張具有一定意義。但是，低滲透油田具有低豐度、低壓、低產的特點，開采難度較大，油田壓裂作業成為油田增產的有效方式。由于大規模采用復雜性較高的壓裂作業，造成壓裂返排液排放量不斷增高。壓裂返排液成分復雜，主要包括胍膠、甲醛、石油類和苯系物，如果處理不當會對油田周圍的生態環境產生重大影響。

隨著壓裂作業的大規模推廣，越來越多的壓裂返排液需要進行處理，其外排和回用處理方式需要達到較高的水質處理標準。但是，壓裂返排液成分復雜，化學性質穩定，目前的處理工藝較復雜，處理成本高，處理效果差，對于壓裂返排液的處理依然缺乏較為成熟的成套工藝。因此，開發高效率、低能耗的處理工藝對于油氣開發具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的問題，提供一種微波液相放電-曝氣生物濾池耦合裝置及使用方法。

本發明的目的之一是提供一種微波液相放電-曝氣生物濾池耦合裝置，包括反應器，所述反應器頂部設有進水口，底部設有排液口，且反應器上部分為微波液相放電處理單元，下部分為曝氣生物濾池處理單元：

微波液相放電處理單元，包括微波發生器和等離子體激發裝置，所述等離子體激發裝置包括波導管和石英，所述波導管一端與微波發生器連接，另一端設在反應器微波液相放電處理單元對應的反應器側壁上，所述石英設在波導管內且石英外表面上設有多個凹槽；

曝氣生物濾池處理單元，自下而上依次設有曝氣裝置、承托板以及濾料，曝氣裝置與氧氣供應裝置連接，承托板上設有孔徑，且孔徑小于濾料直徑。

較佳地，波導管為矩形波導管。

較佳地，進水口連接有緩沖水箱。

較佳地，濾料為海綠石濾料。

較佳地，反應器底部還設有反沖洗進水口，濾料上方的反應器側壁上設有反沖洗出水口，所述排液口和反沖洗進水口均位于曝氣裝置的下方。

反應器的底部還設有排渣口。

本發明的目的之二是提供上述微波液相放電-曝氣生物濾池耦合裝置的使用方法，包括以下步驟：

S101、油田壓裂返排液經反應器的進水口注入到該反應器內，油田壓裂返排液的注入流速控制在9×10^-7m³/s；

S102、打開微波發生器和曝氣裝置控制電源，調節微波發生器的輸入功率，調節曝氣裝置使反應器頂部的溶解氧為3～4mg/L；

S103、油田壓裂返排液經過微波液相放電處理單元處理后，廢水在重力作用下向下流動，廢水經濾料及曝氣裝置再次處理；

S104、處理后的廢水經過排液口被排放到反應器外部。