申請(qǐng)日2013.08.22

　　公開(kāi)(公告)日2014.01.29

　　IPC分類號(hào)C02F1/78; C02F9/08

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開(kāi)了一種油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，包括原水池和污水提升泵，污水提升泵的出水口經(jīng)1#加藥裝置與剪切泵的入水口相連，剪切泵的出水口與預(yù)處理分離罐的入水口相連，預(yù)處理分離罐的出水口分別與臥螺離心機(jī)和過(guò)濾罐的入口相連通，過(guò)濾罐的出口與第一微小氣泡發(fā)生器入口相連通;第一微小氣泡發(fā)生器的入口還與臭氧發(fā)生器的出口相連通，臭氧發(fā)生器的入口與空壓機(jī)的出口相連通，第一微小氣泡發(fā)生器的出口與氧化罐的入口相連，氧化罐上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，氧化罐的出口與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離器的出口經(jīng)過(guò)濾器后進(jìn)入清水池，第二微小氣泡發(fā)生器入口還與空壓機(jī)出口相連。實(shí)現(xiàn)了對(duì)油田壓裂返排液污水高效、低成本的處理，操作簡(jiǎn)單。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于，包括原水池(12) 和放置于原水池(12)中用于抽取油田壓裂返排液污水的污水提升泵(1)， 所述污水提升泵(1)的出水口經(jīng)1#加藥裝置(3)與剪切泵(4)的入水口 相連通，所述剪切泵(4)的出水口與預(yù)處理分離罐的入水口相連通，預(yù)處理 分離罐的出水口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為底部的污水出口， 污水出口與臥螺離心機(jī)(10)的入口相連通，臥螺離心機(jī)(10)出口的清水 進(jìn)入原水池(12)，清水出口分兩路，一路流入原水池(12)，一路與過(guò)濾罐 (8)的入口相連通，過(guò)濾罐(8)的出口經(jīng)第一管道增壓泵(9)與第一微小 氣泡發(fā)生器(17)入口相連通;

　　所述第一微小氣泡發(fā)生器(17)的入口還與臭氧發(fā)生器(14)的出口相 連通，臭氧發(fā)生器(14)的入口與空壓機(jī)(13)的出口相連通，第一微小氣 泡發(fā)生器(17)的出口與氧化罐(16)的入口相連，氧化罐(16)上設(shè)置有 超聲波發(fā)生器(15)，氧化罐(16)的出口經(jīng)第二管道增壓泵(18)、4#加藥 裝置(19)、第二微小氣泡發(fā)生器(20)與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離 器的出口分為兩路，一路用于排出污物，一路經(jīng)過(guò)濾器后進(jìn)入清水池備用， 第二微小氣泡發(fā)生器(20)入口還與空壓機(jī)(13)出口相連。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的污水提升泵(1)與1#加藥裝置(3)間設(shè)置有過(guò)濾器(2)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的剪切泵(4)的出水口與預(yù)處理分離罐的入水口間設(shè)置有2#加藥裝置 (5)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在 于，所述的預(yù)處理分離罐包括混合小罐(6)和兩個(gè)混合大罐(7)，所述剪切 泵(4)的出水口與混合小罐(6)的入水口相連通，混合小罐(6)的出水口 分底部出口和頂部出口，底部出口與臥螺離心機(jī)(10)出口混合后流入原水 池(12)，頂部出口分別與兩個(gè)混合大罐(7)的入口相連通，混合大罐(7) 的出口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為底部的污水出口，兩個(gè)混合 大罐(7)的清水出口混合后分別與過(guò)濾罐(8)的入口和原水池(12)相連， 污水出口混合后經(jīng)3#加藥裝置(11)與臥螺離心機(jī)(10)的入口相連。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的第二微小氣泡發(fā)生器(20)的出口與一級(jí)氣浮分離器(21)入口相連， 一級(jí)氣浮分離器(21)的出口分兩路，一路用于排出污物，另一路連接兩個(gè) 并列設(shè)置的二級(jí)氣浮分離器(23)，兩個(gè)二級(jí)氣浮分離器(23)的入口還分別 設(shè)置有第三微小氣泡發(fā)生器(22)，第三微小氣泡發(fā)生器(22)的入口連接有 空壓機(jī)(13)，二級(jí)氣浮分離器(23)的出口分兩路，一路用于排出污物，另 一路與過(guò)濾器入口相連。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的二級(jí)氣浮分離器(23)的出口分別與兩個(gè)并列的一級(jí)過(guò)濾器(24)連 接，兩個(gè)并列的一級(jí)過(guò)濾器(24)的出水口混合后分別與兩個(gè)并列的二級(jí)過(guò) 濾器(25)的入口相連，兩個(gè)并列的二級(jí)過(guò)濾器(25)的出口混合后進(jìn)入清 水池備用。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的一級(jí)過(guò)濾器(24)為雙濾料過(guò)濾器;二級(jí)過(guò)濾器(25)為活性炭過(guò)濾 器。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，其特征在于， 所述的臥螺離心機(jī)(10)的入口處還與管道增壓泵的出口相連通，管道增壓 泵的出口還與第一管道增壓泵(9)的入口相連通。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種油田壓裂返排液污水處理設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型屬于油田采油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田壓裂返排液污水 處理設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　目前油田壓裂返排液污水處理裝置，采用的主要方法有絮凝沉降法、氣 浮分離法、電化學(xué)絮凝法和離心分離法等，在實(shí)際處理污水的過(guò)程中往往采 用上述幾種方法的組合。但隨著油田開(kāi)發(fā)難度的加大，大量中低滲透層油層 的開(kāi)發(fā)，都要采用壓裂技術(shù)，特別是水平井和頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，壓裂規(guī)模越來(lái) 越大，壓裂返排液污水水量逐步增大，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有行之有效的壓裂返排 液處理方法，高效的油田壓裂返排液污水處理方法，是解決當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題的 迫切需求。

　　雖然，目前國(guó)內(nèi)的壓裂液處理技術(shù)也達(dá)到了較高的水平，但也存在不足。 對(duì)污染較低、聚合物殘液含量較少的壓裂液返排液(像滑溜水體系)，通過(guò)四 級(jí)甚至五級(jí)處理，可以達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，但是工藝過(guò)于復(fù)雜，野外不 易操作，成本耗費(fèi)巨大，很難進(jìn)入生產(chǎn)實(shí)際;對(duì)于高聚合物高污染的壓裂返 排液，還沒(méi)有形成一套完整的處理工藝體系，更談不上達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。 因此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高效能一體化的油田壓裂返排液污水處理 裝備成為研究的熱點(diǎn)。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型為了克服上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種油田壓裂返排液污水處理 設(shè)備，有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)油田壓裂返排液污水高效、低成本的處理，并實(shí)現(xiàn)了 在井場(chǎng)對(duì)返排液的處理，達(dá)到排放和回用的目的，該設(shè)備的工藝過(guò)程及操作 過(guò)程簡(jiǎn)單。

　　本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

　　一種油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，包括原水池和放置于原水池中用于 抽取油田壓裂返排液污水的污水提升泵，所述污水提升泵的出水口經(jīng)1#加藥 裝置與剪切泵的入水口相連通，所述剪切泵的出水口與預(yù)處理分離罐的入水 口相連通，預(yù)處理分離罐的出水口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為 底部的污水出口，污水出口與臥螺離心機(jī)的入口相連通，臥螺離心機(jī)出口的 清水進(jìn)入原水池，清水出口分兩路，一路流入原水池，一路與過(guò)濾罐的入口 相連通，過(guò)濾罐的出口經(jīng)第一管道增壓泵與第一微小氣泡發(fā)生器入口相連通;

　　所述第一微小氣泡發(fā)生器的入口還與臭氧發(fā)生器的出口相連通，臭氧發(fā) 生器的入口與空壓機(jī)的出口相連通，第一微小氣泡發(fā)生器的出口與氧化罐的 入口相連，氧化罐上設(shè)置有超聲波發(fā)生器，氧化罐的出口經(jīng)第二管道增壓泵、 4#加藥裝置、第二微小氣泡發(fā)生器與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離器的 出口分為兩路，一路用于排出污物，一路經(jīng)過(guò)濾器后進(jìn)入清水池備用，第二 微小氣泡發(fā)生器入口還與空壓機(jī)出口相連。

　　所述的污水提升泵與1#加藥裝置間設(shè)置有過(guò)濾器。

　　所述的剪切泵的出水口與預(yù)處理分離罐的入水口間設(shè)置有2#加藥裝置。

　　所述的預(yù)處理分離罐包括混合小罐和兩個(gè)混合大罐，所述剪切泵的出水 口與混合小罐的入水口相連通，混合小罐的出水口分底部出口和頂部出口， 底部出口與臥螺離心機(jī)出口混合后流入原水池，頂部出口分別與兩個(gè)混合大 罐的入口相連通，混合大罐的出口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為 底部的污水出口，兩個(gè)混合大罐的清水出口混合后分別與過(guò)濾罐的入口和原 水池相連，污水出口混合后經(jīng)3#加藥裝置與臥螺離心機(jī)的入口相連。

　　所述的第二微小氣泡發(fā)生器的出口與一級(jí)氣浮分離器入口相連，一級(jí)氣 浮分離器的出口分兩路，一路用于排出污物，另一路連接兩個(gè)并列設(shè)置的二 級(jí)氣浮分離器，兩個(gè)二級(jí)氣浮分離器的入口還分別設(shè)置有第三微小氣泡發(fā)生 器，第三微小氣泡發(fā)生器的入口連接有空壓機(jī)，二級(jí)氣浮分離器的出口分兩 路，一路用于排出污物，另一路與過(guò)濾器入口相連。

　　所述的二級(jí)氣浮分離器的出口分別與兩個(gè)并列的一級(jí)過(guò)濾器連接，兩個(gè) 并列的一級(jí)過(guò)濾器的出水口混合后分別與兩個(gè)并列的二級(jí)過(guò)濾器的入口相 連，兩個(gè)并列的二級(jí)過(guò)濾器的出口混合后進(jìn)入清水池備用。

　　所述的一級(jí)過(guò)濾器為雙濾料過(guò)濾器;二級(jí)過(guò)濾器為活性炭過(guò)濾器。

　　所述的臥螺離心機(jī)的入口處還與管道增壓泵的出口相連通，管道增壓泵 的出口還與第一管道增壓泵的入口相連通。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果：

　　一種油田壓裂返排液污水處理設(shè)備，通過(guò)采用剪切泵對(duì)原水池中的油田 壓裂返排液污水進(jìn)行機(jī)械降解，并通過(guò)1#加藥裝置對(duì)其進(jìn)行化學(xué)降解，將油 田壓裂返排液污水中含有的大分子有機(jī)物降解，去除污水中大部分的有機(jī)物 和雜質(zhì)，這樣能夠大幅度降低后續(xù)氧化工藝的臭氧消耗量和設(shè)備能耗。同時(shí)， 該設(shè)備采用高效復(fù)合超聲波臭氧氧化工藝，把水中殘留的大分子有機(jī)物、微 生物和細(xì)菌徹底氧化掉，并通過(guò)臭氧發(fā)生器將臭氧氣體分散成納米級(jí)微氣泡， 來(lái)提高氧化的速度和效率，并利用一定頻率的超聲波的空化性能，使聚合物 進(jìn)一步降解氧化，達(dá)到徹底氧化聚合物的目的，同時(shí)也提高了臭氧的利用率， 進(jìn)一步降低了能耗。

　　同時(shí)，在把污水中大分子有機(jī)物氧化完畢之后，經(jīng)過(guò)4#加藥裝置向水體 中加入絮凝劑，讓降解物、微生物和細(xì)菌尸體、地層礦物懸浮物、機(jī)械雜質(zhì) 和小油滴脫穩(wěn)凝聚，從水體中去除，然后在通過(guò)氣浮分離器，密閉，高效的 去除絮凝的雜質(zhì)，并通過(guò)過(guò)濾器雙濾料和活性炭過(guò)濾器，利用濾料截留污物 的特性和活性炭吸附特性，進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。

　　進(jìn)一步地，本實(shí)用新型中的氣浮分離器小巧，高效，連續(xù)作業(yè)，無(wú)運(yùn)動(dòng) 部件，免維護(hù)，不需要反洗，運(yùn)行成本低。

　　此外，該設(shè)備還具有以下特點(diǎn)：

　　1)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、操作方便和方便成撬;

　　2)設(shè)備內(nèi)部沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)需求低，使用壽命長(zhǎng);

　　3)處理能效大、處理效果好、運(yùn)行成本低;

　　4)設(shè)備可以做到零排放，污水回收，污泥干燥固化;

　　5)可將水中的含油降低到≤5mg/L;

　　6)出水固體懸浮物≤10mg/L;

　　7)動(dòng)力粘度(mPa.s)(20℃)≤1.5;

　　8)SRB(個(gè)∕mL)≤n×10;

　　9)TGB(個(gè)∕mL)≤n×102;

　　10)FB(個(gè)∕mL)≤n×102;

　　11)鐵(mg∕L)≤0.5;

　　12)硫化物(mg∕L)≤1.0;

　　13)設(shè)備性能可靠，運(yùn)行成本低。