CN102249445A - 煤层气采出排水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤层气采出排水处理系统，该水处理系统主要包括调节池、新型多介质过滤器、保安过滤器、反渗透装置、一级浓水箱、浓水反渗透装置、二级浓水池和回用水箱。新型多介质过滤器采用瓷砂和陶粒作为过滤介质，反渗透膜组建采用特制苦咸水专用(BW型)反渗透膜元件，浓水反渗透膜组件采用特制高苦咸水或海水反渗透膜元件。本煤层气采出排水处理系统，解决了煤层气排水含盐量高、富含表面活性剂石油类、有些硒或重金属超标、水质较复杂、难以回收利用的问题，具有结构简单、运行成本低、处理效果好等特点，煤层气采出高矿化度排水回收率达到90％，在行业中处于领先水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理系统，尤其涉及一种煤层气采出排水处理系统。
背景技术
煤层气为赋存于煤层及其围岩中的与煤炭共伴生的天然气，其主要成份为甲烷，是优质能源和化工原料。我国煤层气资源十分丰富，开发利用煤层气具有保证煤矿安全、实现环境保护、改善能源结构、减少温室气体排放等重大经济效益和环境社会效益，也是保障我国能源安全的重要措施。
随着煤层气的开采，大量的地下水被排出。为了减少大气污染和农田受害，在煤层气的生产过程中必须考虑采出水的处理问题。鉴于地区不同，地下化学成分各异，产出水的含盐度或其他固相成分各不相同，产水量变化也很大，故采取处理方法亦各不相同。目前比较普遍采用的处理方法有三种：地面排放、地面蒸发和回注地下。
地面排放——此方法主要适用总矿化度低于1000mg/L的产出水。将产出水排入大坑渗入地下，或排入附近的河流用于粮田灌溉和畜牧业生产，但是排放期间必须进行连续监测，保证所含污染物低于环保部门规定的标准。一旦发现超过了排放标准，立即关井采取其他处理方法，以保证河流、良田或牲畜不受伤害。
地面蒸发——利用蒸发池处理产出水，蒸发池尺寸设计要适应各个季节蒸发量的变化。一般的蒸发池面积为采用蒸发方法很可能对周围环境产生一定的破坏，如硫化氢污染、渗漏等。
回注地下——该方法是在地面排放和蒸发两种办法均行不通或老井可利用率较高时采取的一种选择。用注水井将产出水重新回注地下，回注地层一般以砂岩为好，黄土高原因土质粘性高，可渗性差，不适于回注。
由于煤层气排水含盐量高、富含表面活性剂石油类，有些硒或重金属超标，水质较复杂，上述三种处理方式均达不大理想的处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、运行成本低、处理效果好的煤层气采出排水处理系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的煤层气采出排水处理系统，包括依次连接的调节池、新型多介质过滤器、保安过滤器、反渗透装置、一级浓水箱、浓水反渗透装置、二级浓水池，还包括回收清水的回用水箱；
所述调节池中收集的煤层气排水经加压泵抽至新型多介质过滤器内，并在过滤前投加氧化剂防止膜的污染，出水进入保安过滤器过滤，经高压泵抽至反渗透装置，产生的一次淡水进入回用水箱，浓水进入一级浓水箱，经浓水加压泵抽至浓水反渗透装置，产生的二次淡水与一次淡水共同进入回用水箱，由供水泵抽出。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的煤层气采出排水处理系统，由于调节池中收集的煤层气排水经加压泵抽至新型多介质过滤器内，并在过滤前投加氧化剂防止膜的污染，出水进入保安过滤器过滤，经高压泵抽至反渗透装置，产生的一次淡水进入回用水箱，浓水进入一级浓水箱，经浓水加压泵抽至浓水反渗透装置，产生的二次淡水与一次淡水共同进入回用水箱，由供水泵抽出。结构简单、运行成本低、处理效果好，可用于煤层气采出排水处理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的煤层气采出排水处理系统的工艺流程图。
图中各部分的编号说明：
1-煤层气排水；2-调节池；3-加压泵；4-氧化剂；5-新型多介质过滤器；6-保安过滤器；7-高压泵；8-还原剂、阻垢剂；9-反渗透装置；10-一次淡水；11-一级浓水箱；12-浓水加压泵；13-还原剂、阻垢剂；14-浓水反渗透装置；15-二次淡水；16-二级浓水池；17-回用水箱；18-供水泵；19-供水。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的煤层气采出排水处理系统，其较佳的具体实施方式如图1所示：
包括依次连接的调节池(2)、新型多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)、反渗透装置(9)、一级浓水箱(11)、浓水反渗透装置(14)、二级浓水池(16)，还包括回收清水的回用水箱(17)；
所述调节池(2)中收集的煤层气排水(1)经加压泵(3)抽至新型多介质过滤器内(5)，并在过滤前投加氧化剂(4)防止膜的污染，出水进入保安过滤器过滤(6)，经高压泵(7)抽至反渗透装置(9)，产生的一次淡水(10)进入回用水箱(17)，浓水进入一级浓水箱(11)，经浓水加压泵(12)抽至浓水反渗透装置(14)，产生的二次淡水(15)与一次淡水(10)共同进入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。
所述的新型多介质过滤器(5)采用瓷砂和陶粒作为过滤介质。
所述的反渗透装置(9)包括加药泵、加药箱、反渗透膜组件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反渗透膜组件采用苦咸水反渗透膜元件。
所述的浓水反渗透装置(14)包括加药泵、加药箱、反渗透膜组件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反渗透膜组件采用苦咸水或海水反渗透膜元件。
本发明的水处理系统，结构简单、运行成本低、处理效果好、可用于处理煤层气采出排水。
本发明中，反渗透膜组件采用特制苦咸水专用(BW型)反渗透膜元件，系统回收率为75％，系统除盐率为97％；浓水反渗透膜组件采用美国陶氏高苦咸水或海水反渗透膜元件，系统回收率为50％，系统除盐率为95％；反渗透膜污染防治技术采取过滤前投加氧化剂，反渗透前投加还原剂和阻垢剂等化学处理技术，防止膜的结垢和生物污染。
本发明中，预处理工艺采用新型(瓷砂和陶粒)多介质过滤技术。瓷砂和陶粒介质对水中石油类、铁和锰有良好的去除效果，新型多介质过滤器具有传统设备连续产水和投资省的优点，同时产水水质也大大提高，使预处理出水全面满足反渗透膜进水水质要求。
本发明中，除盐工艺选用反渗透技术，反渗透技术的脱盐率高，单只膜的脱盐率可达99％，减缓了由于原水水质波动而造成的产水水质的变化，出水水质好，降低运行成本，减少了环境污染。
本发明的煤层气采出排水处理系统，煤层气采出高矿化度排水回收率达到90％，在行业中处于领先水平，具有良好的环境效益和社会效益。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明为一种煤层气采出排水处理系统，主要包括调节池(2)、新型多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)、反渗透装置(9)、一级浓水箱(11)、浓水反渗透装置(14)、二级浓水池(16)和回用水箱(17)。
本发明处理煤层气采出排水的工作过程是：
系统开始运行后，调节池(2)中收集的煤层气排水(1)，经加压泵(3)抽至新型多介质过滤器内(5)，并在过滤前投加氧化剂(4)防治膜的污染，出水进入保安过滤器过滤(6)，经高压泵(7)抽至反渗透装置(9)，产生的一次淡水(10)进入回用水箱(17)，浓水进入一级浓水箱(11)，经浓水加压泵(12)抽至浓水反渗透装置(14)，产生的二次淡水(15)与一次淡水(10)共同进入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。
在反渗透装置(9)和浓水反渗透装置(14)前，需投加还原剂和阻垢剂(8、13)等化学处理技术，以防止膜的结垢和生物污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种煤层气采出排水处理系统，其特征在于，包括依次连接的调节池(2)、新型多介质过滤器(5)、保安过滤器(6)、反渗透装置(9)、一级浓水箱(11)、浓水反渗透装置(14)、二级浓水池(16)，还包括回收清水的回用水箱(17)；
所述调节池(2)中收集的煤层气排水(1)经加压泵(3)抽至新型多介质过滤器内(5)，并在过滤前投加氧化剂(4)防止膜的污染，出水进入保安过滤器过滤(6)，经高压泵(7)抽至反渗透装置(9)，产生的一次淡水(10)进入回用水箱(17)，浓水进入一级浓水箱(11)，经浓水加压泵(12)抽至浓水反渗透装置(14)，产生的二次淡水(15)与一次淡水(10)共同进入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。
2.根据权利要求1所述的煤层气采出排水处理系统，其特征在于，所述的新型多介质过滤器(5)采用瓷砂和陶粒作为过滤介质。
3.根据权利要求1所述的煤层气采出排水处理系统，其特征在于，所述的反渗透装置(9)包括加药泵、加药箱、反渗透膜组件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反渗透膜组件采用苦咸水反渗透膜元件。
4.根据权利要求1所述的煤层气采出排水处理系统，其特征在于，所述的浓水反渗透装置(14)包括加药泵、加药箱、反渗透膜组件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反渗透膜组件采用苦咸水或海水反渗透膜元件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20111123 |