申請日2015.08.28

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號C02F103/10; C02F9/06

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種油田壓裂、酸化廢水處理撬裝裝置及處理方法。撬裝裝置由一次氣浮撬單元，微電解-二次氣浮撬單元和過濾撬單元三個撬體單元組成。在各處理撬單元內，所涉及的設備通過鋼結構和平臺固定，設備之間連接根據(jù)工藝流程采用不同型號管道連接，相關儀表及控制系統(tǒng)均集成于撬上。整體上，一次氣浮撬單元的出水口與微電解-二級氣浮撬單元的進水口連接，微電解-二級氣浮撬單元的出水口與過濾撬單元的進水口連接，接口采用快速接頭，通過鋼管或軟管連接。本裝置設備整體成撬，布置緊湊，占地面積小;各個處理撬單元現(xiàn)場布置靈活性強;適應車載流動作業(yè)和現(xiàn)場固定處理的不同要求;處理效率高，運行穩(wěn)定、有效實現(xiàn)壓裂、酸化廢水的處理回用。

　　權利要求書

　　1.一種油田壓裂、酸化廢水處理撬裝裝置，其特征在于所述撬裝裝置由一次氣浮撬單元 (1)，微電解-二次氣浮撬單元(2)和過濾撬單元(3)三個撬體單元組成;一次氣浮撬 單元的出水口(1-13)和浮渣出口(1-14)分別與微電解-二級氣浮撬單元的進水口(2-16) 和撬1浮渣進口(2-18)連接，微電解-二級氣浮撬單元的出水口(2-17)與過濾撬單元的 進水口(3-5)連接。

　　2.如權利要求1所述的裝置，其特征是所述一次氣浮撬單元(1)的設備包括提升泵(1-1)、 管道混合器(1-2)、氣浮罐(1-3)、溶氣泵(1-4)、浮渣池(1-5)、藥劑A加藥桶(1-6)、 藥劑B加藥桶(1-7)、藥劑C加藥桶(1-8)、藥劑A計量泵(1-9)、藥劑B計量泵(1-10) 和藥劑C計量泵(1-11);其中撬的一側以藥劑A計量泵(1-9)為基點，依次布置有藥 劑B計量泵(1-10)、藥劑C計量泵(1-11)、提升泵(1-1)和溶氣泵(1-4);撬的另一 側以藥劑A加藥桶(1-6)為基點，依次布置有藥劑B加藥桶(1-7)、浮渣池(1-5)和藥 劑C加藥桶(1-8);計量泵和加藥桶之間布置有管道混合器(1-2)，管道混合器(1-2) 的一側為氣浮罐(1-3)。

　　3.如權利要求1所述的裝置，其特征是所述微電解-二級氣浮撬單元(2)的設備組成包 括提升泵A(2-1)、微電解罐(2-2)、鼓風機(2-3)、提升泵B(2-4)、藥劑D加藥桶(2-5)、 藥劑E加藥桶(2-6)、藥劑F加藥桶(2-7)、藥劑D計量泵(2-8)、藥劑E計量泵(2-9)、 藥劑F計量泵(2-10)、管道混合器(2-11)、氣浮罐(2-12)、溶氣泵(2-13)、浮渣池(2-14) 和浮渣泵(2-15);其中管道混合器(2-11)位于撬中心處，以其為基點，沿逆時針方向， 設備布置依次為微電解罐(2-2)、藥劑D加藥桶(2-5)、藥劑E加藥桶(2-6)、藥劑F加 藥桶(2-7)、氣浮罐(2-12)、溶氣泵(2-13)、浮渣池(2-14)、浮渣泵(2-15)、藥劑F 計量泵(2-10)、藥劑E計量泵(2-9)、藥劑D計量泵(2-8)、提升泵A(2-1)、鼓風機 (2-3)和提升泵B(2-4)。

　　4.如權利要求1所述的裝置，其特征是所述過濾撬單元(3)的設備包括過濾罐(3-1)、 出水池(3-2)和出水泵(3-3);其中撬的一側靠中線位置處布置有出水泵(3-3)撬的另 一側布置有出水池(3-2)和過濾罐(3-1)。

　　5.如權利要求1～4所述的裝置，其特征是在各處理撬單元內，所涉及的設備通過鋼結構 和平臺固定，設備之間連接根據(jù)工藝流程采用不同型號管道連接，相關儀表及控制系統(tǒng)集 成于撬上。

　　6.一種油田壓裂、酸化廢水處理方法，其特征在于處理工藝采用“一次氣浮→微電解→ 二次氣浮→過濾”組合工藝;壓裂、酸化廢水來水經投加藥劑后首由進入氣浮罐，進行氣 浮處理;氣浮處理過程中通過溶氣泵向廢水中通入加壓氣液混合液，在廢水中形成大量微 小氣泡，氣泡與絮體之間相互黏附，絮體依靠氣泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或 浮渣，實現(xiàn)固液分離。

　　7.如權利要求6所述方法，其特征是一次氣浮處理后的廢水進入微電解罐，微電解罐內裝 有Fe/C填料，同時利用鼓風機向罐內曝氣，利用微電解原理去除廢水中的有機和無機污 染物;微電解出水通過加藥調節(jié)pH至堿性，使廢水中的鐵離子與氫氧根作用形成具有混 凝作用的氫氧化亞鐵，它與污染物中帶微弱負電荷的微粒或膠體異性相吸，形成比較穩(wěn)定 的絮凝物，進入后續(xù)氣浮處理被去除。

　　8.如權利要求6所述方法，其特征是二次氣浮后廢水中油污和雜質基本被去除，進入過 濾罐進行過濾處理，實現(xiàn)對壓裂廢水中殘留污染物的截留，過濾出水達到回注水標準。氣 浮過程中產生的浮渣由浮渣池收集后，定期由浮渣泵排出集中處理。

　　9.如權利要求6所述方法，其特征是加藥系統(tǒng)設置有6組，投加的藥劑包括酸堿調節(jié)劑、 混凝劑和調節(jié)助劑，根據(jù)廢水的具體水質情況，控制投加藥劑的種類和數(shù)量。

　　說明書

　　一種油田壓裂、酸化廢水處理撬裝裝置及處理方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于油田廢水處理技術領域，具體涉及一種用于油田壓裂、酸化廢水處理撬裝裝 置及處理方法。

　　背景技術

　　壓裂、酸化廢水主要是指油田壓裂、酸化作業(yè)過程中產生的返排液，其組成成份與壓裂 液、酸化液配方和地層水水質密切相關。由于油層所在的地層不同，地層水的水質成份相差 較大，因此壓裂、酸化施工結束后返排回地面上的返排液，不僅含有壓裂液、酸化液中本身 添加的多種化學物質，還含有少量石油及地層水和油層中的成份，屬于高COD、高色度、高 懸浮物的油田作業(yè)廢水，如將其直接外排，將嚴重污染周邊生態(tài)環(huán)境。

　　由于壓裂、酸化廢水中含有大量難降解的有機物，處理后外排通常處理工藝復雜，成本 高，企業(yè)負擔大;處理后回注，即可維持地層壓力，又可以減少地層水的排放量且處理成本 低，在各油田被廣泛采用。但回注處理工藝基本采用固定場站式，壓裂、酸化廢水從幾里甚 至上百里拉運至固定場站集中存放處理，處理成本高。同時，固定場站處理還存在建設工期 長、設備零散、占地面積大、運行維護費用高等問題，并且在技術上還需進一步提高。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的是提供一種撬裝式油田壓裂、酸化廢水處理裝置及處理方法，結合氣浮、 微電解、過濾等工藝，將處理設備撬裝組合，隨井作業(yè)，就地處理，克服現(xiàn)有技術的不足。

　　本發(fā)明的技術方案如下：

　　一種油田壓裂、酸化廢水處理撬裝裝置，由一次氣浮撬單元，微電解-二次氣浮撬單元 和過濾撬單元三個撬體單元組成;一次氣浮撬單元的出水口(1-13)與微電解-二級氣浮撬單 元的進水口(2-16)連接;一次氣浮撬單元的浮渣出口(1-14)與微電解-二級氣浮撬單元的 浮渣進口(2-18)連接;微電解-二級氣浮撬單元的出水口(2-17)與過濾撬單元的進水口(3-5) 連接。

　　一次氣浮撬單元(1)的設備包括提升泵(1-1)、管道混合器(1-2)、氣浮罐(1-3)、 溶氣泵(1-4)、浮渣池(1-5)、藥劑A加藥桶(1-6)、藥劑B加藥桶(1-7)、藥劑C加藥桶 (1-8)、藥劑A計量泵(1-9)、藥劑B計量泵(1-10)和藥劑C計量泵(1-11);其中撬的一 側以藥劑A計量泵(1-9)為基點，依次布置有藥劑B計量泵(1-10)、藥劑C計量泵(1-11)、 提升泵(1-1)和溶氣泵(1-4);撬的另一側以藥劑A加藥桶(1-6)為基點，依次布置有藥 劑B加藥桶(1-7)、浮渣池(1-5)和藥劑C加藥桶(1-8);計量泵和加藥桶之間布置有管道 混合器(1-2)，管道混合器(1-2)的一側為氣浮罐(1-3)。

　　微電解-二級氣浮撬單元(2)的設備包括提升泵A(2-1)、微電解罐(2-2)、鼓風機(2-3)、 提升泵B(2-4)、藥劑D加藥桶(2-5)、藥劑E加藥桶(2-6)、藥劑F加藥桶(2-7)、藥劑D 計量泵(2-8)、藥劑E計量泵(2-9)、藥劑F計量泵(2-10)、管道混合器(2-11)、氣浮罐 (2-12)、溶氣泵(2-13)、浮渣池(2-14)和浮渣泵(2-15);其中管道混合器(2-11)位 于撬中心處，以其為基點，沿逆時針方向，設備布置依次為微電解罐(2-2)、藥劑D加藥桶 (2-5)、藥劑E加藥桶(2-6)、藥劑F加藥桶(2-7)、氣浮罐(2-12)、溶氣泵(2-13)、 浮渣池(2-14)、浮渣泵(2-15)、藥劑F計量泵(2-10)、藥劑E計量泵(2-9)、藥劑D計 量泵(2-8)、提升泵A(2-1)、鼓風機(2-3)和提升泵B(2-4)。

　　過濾撬單元(3)的設備包括過濾罐(3-1)、出水池(3-2)和出水泵(3-3);其中撬的 一側靠中線位置處布置有出水泵(3-3)撬的另一側布置有出水池(3-2)和過濾罐(3-1)。

　　在各處理撬單元內，所涉及的設備通過鋼結構和平臺固定，設備之間連接根據(jù)工藝流程 采用不同型號管道連接，相關儀表及控制系統(tǒng)均集成于撬上。

　　整體上，根據(jù)工藝流程，一次氣浮撬單元的出水口(1-13)和浮渣出口(1-14)分別與 微電解-二級氣浮撬單元的進水口(2-16)和撬1浮渣進口(2-18)連接，微電解-二級氣浮撬 單元的出水口(2-17)與過濾撬單元的進水口(3-5)連接，接口采用快速接頭，通過鋼管或 軟管連接。

　　本發(fā)明工藝采用“一次氣浮→微電解→二次氣浮→過濾”組合工藝。壓裂、酸化廢水來 水經投加藥劑后首由進入氣浮罐，進行氣浮處理。氣浮處理過程中通過溶氣泵向廢水中通入 加壓氣液混合液，在廢水中形成大量微小氣泡，氣泡與絮體之間相互黏附，絮體依靠氣泡的 浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，實現(xiàn)固液分離。

　　一次氣浮處理后的廢水進入微電解罐，微電解罐內裝有Fe/C填料，同時利用鼓風機向罐 內曝氣，利用微電解原理去除廢水中的有機和無機污染物微，電解出水通過加藥調節(jié)pH至堿 性，使廢水中的鐵離子與氫氧根作用形成具有混凝作用的氫氧化亞鐵，它與污染物中帶微弱 負電荷的微�；蚰z體異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮凝物，進入后續(xù)氣浮處理被去除。

　　二次氣浮后廢水中油污和雜質基本被去除，進入過濾罐進行過濾處理，實現(xiàn)對壓裂廢水 中殘留污染物的截留，過濾出水達到回注水標準。氣浮過程中產生的浮渣由浮渣池收集后， 定期由浮渣泵排出集中處理。

　　本發(fā)明的工藝設計中，設有6組加藥系統(tǒng)，每組加藥系統(tǒng)由一個加藥罐和相對應的計量 泵組成。投加的藥劑A～F包括酸堿調節(jié)劑、混凝劑和一些調節(jié)助劑，可根據(jù)廢水的具體水質 情況，控制投加藥劑的種類和數(shù)量，適應不同水質壓裂、酸化廢水的處理，靈活性強。本發(fā) 明保護處理工藝同時保護開發(fā)工藝所選的試劑。

　　本發(fā)明提出了“一種一次氣浮→微電解→二次氣浮→過濾”工藝處理壓裂、酸化廢水， 適用性強，可適用于不同水質壓裂、酸化廢水的處理，且處理出水達到回注水標準，能有效 實現(xiàn)壓裂、酸化廢水的處理回用。

　　本發(fā)明裝置設備整體成撬，布置緊湊，占地面積小;各個處理撬單元現(xiàn)場布置靈活性強; 能適應車載流動作業(yè)和現(xiàn)場固定處理的不同要求;處理效率高，運行穩(wěn)定、有效實現(xiàn)壓裂、 酸化廢水的處理回用。