CN115259507A - 返排液的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种返排液的处理装置，属于水处理技术领域。该处理装置包括：气浮单元、软化单元、沉降单元、过滤单元、第一反渗透单元、吸附单元、第二反渗透单元和蒸馏单元；通过气浮单元能够去除返排液中有机物，通过沉降单元能够去除返排液中的固体沉淀，通过过滤单元能够降低返排液的浊度，通过第一反渗透单元能够得到盐度较低的第一出水和盐度较高的第二出水，通过吸附单元，能够降低第一出水中重金属的含量，得到第一排出水，而通过第二反渗透单元和蒸馏单元能够对盐度较高的第二出水进行再次处理，得到第二排出水。由于第一排出水和第二排出水均是通过多个处理单元从多个维度对返排液进行处理得到的，所以增加了对返排液的处理效果。
Description
技术领域
本申请涉及水处理技术领域，特别涉及一种返排液的处理装置。
背景技术
目前，页岩气的开发主要是利用水力压裂技术，该技术通过向页岩气储层内通入压裂液，对页岩气储层进行改造，但在改造过程中会产生大量的返排液，而返排液中由于富含重金属、芳香烃等多种有毒且致癌物，所以在排放返排液之前，需要对返排液进行处理。
相关技术中，返排液的处理装置包括气浮单元和沉降单元，且气浮单元和沉降单元连通；其中，气浮单元，用于去除返排液中的有机物；沉降单元，用于去除悬浮在返排液中的固体物质。
但是，上述相关技术中的处理装置只能去除返排液中的有机物和固体物质，而无法去除返排液的有毒物质，所以通过该处理装置对返排液进行处理的效果差。
发明内容
本申请实施例提供了一种返排液的处理装置，可以提高处理压裂返排液的效果。所述技术方案如下：
一方面，本申请提供了一种返排液的处理装置，所述处理装置包括：气浮单元、软化单元、沉降单元、过滤单元、第一反渗透单元、吸附单元、第二反渗透单元和蒸馏单元；
所述气浮单元、所述软化单元、所述沉降单元和所述过滤单元依次连通，所述过滤单元的出水口与所述第一反渗透单元的进水口连通，所述第一反渗透单元的第一出水口与所述吸附单元的进水口连通，所述第一反渗透单元的第二出水口和所述第二反渗透单元的进水口连通，所述第二反渗透单元的第一出水口与所述过滤单元的出水口连通，所述第二反渗透单元的第二出水口与所述蒸馏单元连通；
所述气浮单元，用于去除返排液中的有机物，所述软化单元，用于去除所述返排液中的成垢离子，所述沉降单元，用于去除悬浮在所述返排液中的固体物质，所述过滤单元，用于通过过滤所述返排液中的杂质来降低所述返排液的浊度；
所述第一反渗透单元，用于对所述过滤单元的出水口流出的返排液进行反渗透处理，得到第一出水和第二出水，所述第一出水的盐度小于所述第二出水的盐度，所述吸附单元，用于降低从所述第一反渗透单元的第一出水口流出的第一出水中的目标金属的含量，得到第一排放水，所述目标金属为密度大于预设密度的金属；
所述第二反渗透单元，用于对所述第一反渗透单元的第二出水口流出的第二出水进行反渗透处理，得到第三出水和第四出水，所述第三出水的盐度小于所述第四出水的盐度，且用于通过所述第二反渗透单元的第一出水口将所述第三出水混入所述过滤单元排出的返排液中，所述蒸馏单元，用于对所述第二反渗透单元的第二出水口流出的第四出水进行处理，得到第二排放水。
在一种可能的实现方式中，所述蒸馏单元包括加热器、气液分离器和压缩机；
所述第二反渗透单元的第二出水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述气液分离器的进水口连通，所述气液分离器的蒸汽出口与所述压缩机的蒸汽进口连通，所述压缩机的蒸汽出口与所述加热器的蒸汽进口连通；
所述加热器，用于通过所述压缩机的蒸汽出口流出的水蒸汽，来加热所述第二反渗透单元的第二出水口流出的第四出水，将所述水蒸气冷凝为液态水，得到第二排放液，将升温后的第四出水输入所述气液分离器；所述气液分离器，用于从所述第四出水中蒸馏出水蒸汽；所述压缩机，用于增加所述水蒸汽的温度和压力。
在另一种可能的实现方式中，所述气浮单元包括溶气罐和气浮池；
所述溶气罐与所述气浮池的进气口连通，所述气浮池的出水口与所述软化单元连通；
所述溶气罐，用于向所述气浮池内输入溶气水，通过所述溶气水去除所述返排液中的有机物。
在另一种可能的实现方式中，所述气浮单元还包括第一传输泵、第二传输泵、第三传输泵、第一容器、第二容器和第三容器；
所述第一容器通过所述第一传输泵与所述气浮单元的进水管连通，所述第二容器通过所述第二传输泵与所述气浮单元的进水管连通，所述第三容器通过所述第三传输泵与所述气浮单元的出水管连通；
所述第一容器，用于盛放混凝剂，所述第二容器，用于盛放絮凝剂，所述第三容器，用于盛放氧化剂；
所述第一传输泵，用于将所述第一容器内的混凝剂传输至所述气浮单元的进水管，所述第二传输泵，用于将所述第二容器内的絮凝剂传输至所述气浮单元的进水管，所述第三传输泵，用于将所述第三容器内的氧化剂传输至所述气浮单元的出水管。
在另一种可能的实现方式中，所述混凝剂为聚合氧化铝，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述氧化剂为次氯酸钠。
在另一种可能的实现方式中，所述处理装置还包括软化单元；
所述气浮单元、所述软化单元和所述沉降单元依次连通；
所述软化单元，用于去除所述返排液中的成垢离子。
在另一种可能的实现方式中，所述软化单元包括软化池、碱性调节罐和硬度调节罐；
所述气浮单元的出水口与所述软化池的进水口连通，所述碱性调节罐和所述硬度调节罐分别与所述软化池连通，所述软化池的出水口与所述沉降单元的进水口连通；
所述软化池，用于接收所述气浮单元处理后的返排液，所述碱性调节罐，用于向所述软化池内通入第一溶液，所述硬度调节罐，用于向所述软化池内通入第二溶液，所述第一溶液和所述第二溶液，用于去除所述返排液中的成垢离子。
在另一种可能的实现方式中，所述第一溶液为碱性溶液，所述第二溶液为碳酸钠溶液。
在另一种可能的实现方式中，所述第一反渗透单元包括海水淡化膜和苦咸水膜；
所述海水淡化膜的进水口与所述过滤单元的出水口连通，所述海水淡化膜的出水口与所述苦咸水膜的进水口连通，所述苦咸水膜的浓水出水口与所述第二反渗透单元的进水口连通，所述苦咸水膜的淡水出水口与所述吸附单元的进水口连通；所述海水淡化膜和所述苦咸水膜，用于降低所述返排液的盐度。
在另一种可能的实现方式中，所述沉降单元为蜂窝斜板沉淀池。
在另一种可能的实现方式中，所述处理装置还包括污泥罐；所述污泥罐分别与所述软化单元的排污口和所述沉降单元的排污口连通；所述污泥罐，用于收集所述气浮单元和所述沉降单元内的固体沉淀。
本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
本申请实施例提供了一种压裂返排液的处理装置，由于该处理装置包括气浮单元、沉降单元、过滤单元、第一反渗透单元、第二反渗透单元、吸附单元和蒸馏单元，而通过气浮单元能够去除返排液中有机物，通过沉降单元能够去除返排液中的固体沉淀，通过过滤单元能够降低返排液的浊度，通过第一反渗透单元能够得到盐度较低的第一出水和盐度较高的第二出水，通过吸附单元，能够降低第一出水中重金属的含量，得到第一排出水，而通过第二反渗透单元和蒸馏单元能够对盐度较高的第二出水进行再次处理，得到第二排出水。由此可知，第一排出水和第二排出水均是通过多个处理单元从多个维度对返排液进行处理得到的，所以该处理装置提高了对返排液进行处理后得到的排放水的水质，增加了对返排液的处理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种返排液的处理装置的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的另一种返排液的处理装置的结构示意图。
11 气浮单元
12 软化单元
13 沉降单元
14 过滤单元
15 第一反渗透单元
16 吸附单元
17 第二反渗透单元
18 蒸馏单元
19 污泥罐
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是根据一示例性实施例示出的一种返排液的处理装置的结构示意图。参见图1，该处理装置包括：气浮单元11、软化单元12、沉降单元13、过滤单元14、第一反渗透单元15、吸附单元16、第二反渗透单元17和蒸馏单元18；
气浮单元11、软化单元12、沉降单元13和过滤单元14依次连通，过滤单元14的出水口与第一反渗透单元15的进水口连通，第一反渗透单元15的第一出水口与吸附单元16的进水口连通，第一反渗透单元15的第二出水口和第二反渗透单元17的进水口连通，第二反渗透单元17的第一出水口与过滤单元14的出水口连通，第二反渗透单元17的第二出水口与蒸馏单元18连通；
气浮单元11，用于去除返排液中的有机物，软化单元12，用于去除返排液中的成垢离子，沉降单元13，用于去除悬浮在返排液中的固体物质，过滤单元14，用于通过过滤返排液中的杂质来降低返排液的浊度；
第一反渗透单元15，用于对过滤单元14的出水口流出的返排液进行反渗透处理，得到第一出水和第二出水，第一出水的盐度小于第二出水的盐度，吸附单元16，用于降低从第一反渗透单元15的第一出水口流出的第一出水中的目标金属的含量，得到第一排放水，目标金属为密度大于预设密度的金属；
第二反渗透单元17，用于对第一反渗透单元15的第二出水口流出的第二出水进行反渗透处理，得到第三出水和第四出水，第三出水的盐度小于第四出水的盐度，且用于通过第二反渗透单元17的第一出水口将第三出水混入过滤单元14排出的返排液中，蒸馏单元18，用于对第二反渗透单元17的第二出水口流出的第四出水进行处理，得到第二排放水。
本申请实施例提供了一种压裂返排液的处理装置，由于该处理装置包括气浮单元11、沉降单元13、过滤单元14、第一反渗透单元15、第二反渗透单元17、吸附单元16和蒸馏单元18，而通过气浮单元11能够去除返排液中有机物，通过沉降单元13能够去除返排液中的固体沉淀，通过过滤单元14能够降低返排液的浊度，通过第一反渗透单元15能够得到盐度较低的第一出水和盐度较高的第二出水，通过吸附单元16，能够降低第一出水中重金属的含量，得到第一排出水，而通过第二反渗透单元17和蒸馏单元18能够对盐度较高的第二出水进行再次处理，得到第二排出水。由此可知，第一排出水和第二排出水均是通过多个处理单元从多个维度对返排液进行处理得到的，所以该处理装置提高了对返排液进行处理后得到的排放水的水质，增加了对返排液的处理效果。
气浮单元11的介绍：气浮单元11，用于去除返排液中的有机物。可选的，返排液通过压力泵传输至气浮单元11。压力泵可以为水泵，例如，容积式泵、叶片泵等。可选的，有机物为石油类有机物。
在一种可能的实现方式中，气浮单元11包括溶气罐和气浮池；溶气罐与气浮池的进气口连接，气浮池的出水口与沉降单元13连通；溶气罐，用于向气浮池内输入溶气水，通过溶气水去除返排液中的有机物。
需要说明的一点是，有机物的密度小于返排液的密度，通过溶气水能够加速有机物与返排液的分离，从而去除返排液中的有机物。可选的，溶气罐对气浮池进行曝气，分离出石油类及悬浮物质。
在一种可能的实现方式中，气浮单元11还包括第一传输泵、第二传输泵、第三传输泵、第一容器、第二容器和第三容器；
第一容器通过第一传输泵与气浮单元的进水管连通，第二容器通过第二传输泵与气浮单元的进水管连通，第三容器通过第三传输泵与气浮单元的出水管连通；
第一容器，用于盛放混凝剂，第二容器，用于盛放絮凝剂，第三容器，用于盛放氧化剂；
第一传输泵，用于将第一容器内的混凝剂传输至气浮单元的进水管，第二传输泵，用于将第二容器内的絮凝剂传输至气浮单元的进水管，第三传输泵，用于将第三容器内的氧化剂传输至气浮单元的出水管。混凝剂和絮凝剂，用于去除返排液中的杂质，氧化剂，用于将二价亚铁离子氧化为三价铁离子。
在一种可能的实现方式中，混凝剂为PAC(Poly Aluminium Chloride，聚合氧化铝)，絮凝剂为PAM(Polyacrylic amide，聚丙烯酰胺)。PAC和PAM能够使进入气浮池的返排液中的杂质形成絮状沉淀，而絮状沉淀的密度大于返排液密封，絮状沉淀受重力从返排液中分离，从而去除返排液中的杂质。其中，向气浮池的进水管中通入PAC和PAM的顺序可以是先通入PAC，再通入PAM，也可以是同时通入PAC和PAM。
在一种可能的实现方式中，气浮单元11还包括刮渣机，刮渣机设置在气浮单元11的底部，用于去除气浮单元11的底部的沉淀，从而避免了沉淀在气浮单元11的底部发生沉积。
在一种可能的实现方式中，氧化剂为次氯酸钠；其中，次氯酸钠具有强氧化性，通过氯酸钠能够将返排液中的二价亚铁离子氧化为三价铁离子，三价铁离子能够与水中的氢氧根离子形成固体沉淀，通过固体沉淀吸附返排液中的悬浮物，从而去除返排液中的悬浮物。
在本申请实施例中，Fe3+的水合物具有较强的吸附絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化铁胶体絮凝剂，该胶体絮凝剂能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子。
软化单元12的介绍：在一种可能的实现方式中，该处理装置还包括软化单元12；气浮单元11、软化单元12和沉降单元13依次连通；软化单元12，用于去除返排液中的成垢离子，降低返排液的硬度。成垢离子包括钙离子、镁离子、钡离子、锶离子等。
在一种可能的实现方式中，软化单元12包括软化池、碱性调节罐和硬度调节罐；气浮单元11的出水口与软化池的进水口连通，碱性调节罐和硬度调节罐分别与软化池连通，软化池的出水口与沉降单元13的进水口连通。
软化池，用于接收气浮单元11处理后的返排液，碱性调节罐，用于向软化池内通入第一溶液，硬度调节罐，用于向软化池内通入第二溶液，第一溶液和第二溶液，用于去除返排液中的成垢离子。
在一种可能的实现方式中，第一溶液为碱性溶液，第二溶液为碳酸钠溶液。可选的，碱性溶液为氢氧化钠溶液或者氢氧化钙溶液。
其中，碱性溶液能够与部分成垢离子发生化学反应，生成沉淀。例如，碱性溶液能够与镁离子形成氢氧化镁沉淀。并且，碱性溶液能够调节返排液的pH值，而碱性环境能够促进碳酸钠溶液与返排液中的成垢离子反应形成沉淀。例如，碳酸钠溶液能够分别与钙离子、钡离子和锶离子发生化学反应，形成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和碳酸锶沉淀。
在一种可能的实现方式中，碱性溶液为氢氧化钠溶液，软化池包括氢氧化钠池和碳酸钠池；气浮单元11的出水口与氢氧化钠池的进水口连通，氢氧化钠池的出水口与碳酸钠池的进水口连通，碳酸钠池的出水口与沉降单元13的进水口连通。
在一种可能的实现方式中，向氢氧化钠池内的返排液中加入氢氧化钠，氢氧化钠投加量为700mg/L；停留时间为2min；搅拌速度梯度为800s-1；调节pH至10左右，保持搅拌状态。然后，向碳酸钠池内的返排液中加入碳酸钠，碳酸钠加量为2500mg/L；停留时间为10min；搅拌速度梯度为800s-1。
在一种可能的实现方式中，该处理装置还包括污泥罐19，污泥罐19与软化单元12的排污口连通，用于收集软化单元12内的固体沉淀。可选的，软化池的底部设有排污口，沉淀从返排液中分离，通过软化池的底部的排污口排入污泥罐19。在一种可能的实现方式中，氢氧化钠池底部设有排污口，碳酸钠池底部设有排污口；氢氧化钠池内的沉淀通过底部排污口排入污泥罐19，碳酸钠池内的沉淀通过底部排污口排入污泥罐19。
在一种可能的实现方式中，软化单元12的排污口与污泥罐19之间可以通过排污管道连接。可选的，排污管道上设有压力泵，通过压力泵将沉淀排入污泥罐19。
沉降单元13的介绍：气浮单元11的出水口与沉降单元13的进水口连接。返排液中的固体沉淀吸附悬浮物之后一部分沉积的气浮单元11，另一部分进入沉降单元13，在沉降单元13沉积。
在一种可能的实现方式中，沉降单元13的底部设有排污口，污泥罐19与沉降单元13的排污口连通；返排液中的固体沉淀在沉降单元13沉积，通过沉降单元13的底部的排污口进入污泥罐19。在一种可能的实现方式中，该处理装置还包括污泥压滤机，通过污泥压滤机对污泥罐19内的污泥进行处理。
在一种可能的实现方式中，沉降单元13为蜂窝斜板沉淀池。可选的，蜂窝斜板沉淀池的顶部设有蜂窝斜板，蜂窝斜板沉淀池的底部设有排污口。
在本申请实施例中，蜂窝斜板能够附着返排液中的固体沉淀，阻挡返排液中的固体沉淀流入过滤单元14，通过对悬浮物等固体沉淀进行深度处理，为后续过滤单元14减轻负荷。
过滤单元14的介绍：沉降单元13的出水口和过滤单元14的进水口连通。过滤单元14，用于通过过滤返排液中的杂质来降低返排液的浊度。
在一种可能的实现方式中，过滤单元14内设有超滤膜滤芯。可选的，过滤单元14采用死段过滤，无浓水排放。可选的，超滤膜滤芯为高分子半透膜。超滤膜滤芯的材料为醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类和聚酰胺类中的一种。
在本申请实施例中，通过超滤膜滤芯能够去除滤返排液中的微小杂质，从而降低返排液的浊度，以满足反渗透单元的进水要求，避免第一反渗透单元15发生堵塞。
第一反渗透单元15的介绍：过滤单元14的出水口与第一反渗透单元15的进水口连通，第一反渗透单元15的第一出水口与吸附单元16的进水口连通。经过过滤单元14过滤处理的返排液通过第一反渗透单元15进行反渗透处理，得到第一出水和第二出水，第一出水的盐度小于第二出水的盐度，也即，第一出水为淡水，第二出水为浓水。
在一种可能的实现方式中，第一反渗透单元15包括海水淡化膜和苦咸水膜；海水淡化膜的进水口与过滤单元14的出水口连通，海水淡化膜的出水口与苦咸水膜的进水口连通，苦咸水膜的第一出水口与吸附单元16的进水口连通；海水淡化膜和苦咸水膜，用于对返排液进行反渗透处理，得到淡水和浓水。
可选的，海水淡化膜和苦咸水膜的连接方式为二级二段式组合，第一级两段膜均选用陶氏海水淡化膜SW30HRLE-4040(型号)，第二级两段膜均选用陶氏苦咸水膜BW30-4040(型号)。
可选的，第一反渗透单元15的压力控制在5MPa左右，例如，4.9MPa、5MPa、5.5MPa等；在本申请实施例中，对第一反渗透单元15的压力不作具体限定，可以根据需要进行设定并修改。
需要说明的一点是，第一反渗透单元15能够将返排液分离为第一浓水和第一淡水，第一淡水为透过海水淡化膜和苦咸水膜后的第一出水，第一浓水为被海水淡化膜和苦咸水膜阻挡，也即未透过海水淡化膜和苦咸水膜的返排液。其中，第一出水经过吸附单元16处理到得到第一排放水，第一浓水经过第二反渗透单元17进行再次处理。
吸附单元16的介绍：吸附单元16的进水口与第一反渗透单元15的第一出水口连通，用于降低第一出水中目标金属的含量，得到第一排放水，目标金属为密度大于预设密度的金属。可选的，预设密度为4.5g/cm3，目标金属密度大于4.5g/cm3的重金属。
在一种可能的实现方式中，吸附单元16内设有活性炭，通过活性炭吸附第一出水中的重金属，从而降低第一出水中重金属的含量。
第二反渗透单元17的介绍：在一种可能的实现方式中，第一反渗透单元15的第二出水口与第二反渗透单元17的进水口连通，第二反渗透单元17的第一出水口与过滤单元14的出水口连通，第二反渗透单元17的第二出水口与蒸馏单元18连通；第二反渗透单元17，用于对第一反渗透单元15的第二出水口流出的第二出水进行反渗透处理，得到第三出水和第四出水，第三出水的盐度小于第四出水的盐度，且用于通过第二反渗透单元17的第一出水口将第三出水混入过滤单元14排出的返排液中。
在一种可能的实现方式中，第二反渗透单元17包括反渗透膜，且第二反渗透单元17的压力控制在7MPa左右，例如，6.9MPa、7MPa、7.5MPa等；在本申请实施例中，对第二反渗透单元17的压力不作具体限定，可以根据需要进行设定并修改。
在另一种可能的实现方式中，第二反渗透单元17与第一反渗透单元15的结构相同，包括海水淡化膜和苦咸水膜。第二反渗透单元17的第一出水口流出的为透过海水淡化膜和苦咸水膜后的第三出水，也即第二淡水，第二反渗透单元17的第二出水口流出的为未透过海水淡化膜和苦咸水膜的第四出水，也即第二浓水。第二淡水与过滤单元14排出的返排液混合，通过第一反渗透单元15进行处理，增加了返排液中淡水的回收率，第二浓水通过蒸馏单元18进行处理。
在本申请实施例中，通过第二反渗透单元17对第一反渗透单元15排出的第一浓水进行反渗透处理，得到第三出水和第四出水，将盐度较低的第三出水重新混入过滤单元14排出的返排液中，从而增加了对返排液中淡水的回收，同时也降低了需要蒸馏单元18处理的第四出水的体积，提高了该处理装置处理返排液的效率。
蒸馏单元18的介绍：在一种可能的实现方式中，第二反渗透单元17的第二出水口与蒸馏单元18连通；蒸馏单元18，用于对第二反渗透单元17的第二出水口流出的第四出水进行处理，得到第二排放水。
在一种可能的实现方式中，蒸馏单元18对第四出水进行蒸馏处理，得到蒸馏水和结晶盐；其中，蒸馏水作为第二排放水直接进行外排，或者与经过吸附单元16处理得到的第一排放水混合后，一起外排；其中，对结晶盐可以进行回收利用。
在一种可能的实现方式中，蒸馏单元18包括加热器、气液分离器和压缩机；第二反渗透单元17的第四出水口与加热器的进水口连通，加热器的出水口与气液分离器的进水口连通，气液分离器的蒸汽出口与压缩机的蒸汽进口连通，压缩机的蒸汽出口与加热器的蒸汽进口连通。
加热器，用于通过压缩机的蒸汽出口流出的水蒸汽，来加热第二反渗透单元17的第二出水口流出的第四出水，将水蒸气冷凝为液态水，得到第二排放液，将升温后的第四出水输入气液分离器；气液分离器，用于从第四出水中蒸馏出水蒸汽；压缩机，用于增加水蒸汽的温度和压力。
在一种可能的实现方式中，蒸馏单元18为MVR(Mechanical Vapor Recomression，蒸汽再压缩)蒸发器。
在本申请实施例中，通过MVR蒸发器对经浓缩减量后的第四出水进行蒸馏，得到第二排放水，从而增加了排放水的排量，提高返排液的回收率。
需要说明的一点是，该处理装置通过气浮单元11、软化单元12、沉降单元13和过滤单元14对返排液进行预处理，其中，返排液经过气浮单元11去除石油类和部分悬浮物；再经过软化单元12去除结垢离子，如钙离子、镁离子、钡离子、锶离子，以实现后续膜分离系统的稳定运行；沉降单元13对前期未沉降完全的悬浮物进行深度处理，避免后续膜堵塞；过滤单元14作为预处理的最后一道工序，保障第一反渗透单元15的分离效果，延长第一反渗透单元15的使用寿命。
然后，经过预处理后的返排液通过第一反渗透单元15和吸附单元16进行处理，得到第一排放水；经过第二反渗透单元17浓缩后的第二浓水经蒸馏单元18进行蒸馏，得到第二排放水。
下面以离子页岩气压裂返排液为了进行说明。
页岩气压裂返排液通过气浮单元11、软化单元12、沉降单元13预处理后，经现场在线监测，预处理的效果相对比较稳定，连续运行期间预处理处理效果如下表1所示：返排液中的TSS(Total Suspended Solid，悬浮固体颗粒)、石油类、硬度离子(钙离子、镁离子、钡离子、锶离子)等大部分被去除。
表1返排液预处理前后主要污染物指标对比
预处理后的返排液经过第一反渗透单元15和吸附单元16后得到的第一排放水的水质及副产物毒性检测如下表2所示：其中，TDS(Total dissolved solids，溶解性固体总量)以及COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)、NH3-N(氨氮含量指标)、BOD5(有机物污染程度指标)和游离氯均符合压裂液排放水的水质要求。
表2膜处理前后主要污染物指标对比
预处理后的返排液经过第一反渗透单元15、第二反渗透单元17和MVR蒸发器进行处理，得到的第二排放水和结晶盐。其中，结晶盐的成分检测如下表3所示：
表3结晶盐浸出毒性试验结果
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压裂返排液的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：气浮单元(11)、软化单元(12)、沉降单元(13)、过滤单元(14)、第一反渗透单元(15)、吸附单元(16)、第二反渗透单元(17)和蒸馏单元(18)；
所述气浮单元(11)、所述软化单元(12)、所述沉降单元(13)和所述过滤单元(14)依次连通，所述过滤单元(14)的出水口与所述第一反渗透单元(15)的进水口连通，所述第一反渗透单元(15)的第一出水口与所述吸附单元(16)的进水口连通，所述第一反渗透单元(15)的第二出水口和所述第二反渗透单元(17)的进水口连通，所述第二反渗透单元(17)的第一出水口与所述过滤单元(14)的出水口连通，所述第二反渗透单元(17)的第二出水口与所述蒸馏单元(18)连通；
所述气浮单元(11)，用于去除返排液中的有机物，所述软化单元(12)，用于去除所述返排液中的成垢离子，所述沉降单元(13)，用于去除悬浮在所述返排液中的固体物质，所述过滤单元(14)，用于通过过滤所述返排液中的杂质来降低所述返排液的浊度；
所述第一反渗透单元(15)，用于对所述过滤单元(14)的出水口流出的返排液进行反渗透处理，得到第一出水和第二出水，所述第一出水的盐度小于所述第二出水的盐度，所述吸附单元(16)，用于降低从所述第一反渗透单元(15)的第一出水口流出的第一出水中的目标金属的含量，得到第一排放水，所述目标金属为密度大于预设密度的金属；
所述第二反渗透单元(17)，用于对所述第一反渗透单元(15)的第二出水口流出的第二出水进行反渗透处理，得到第三出水和第四出水，所述第三出水的盐度小于所述第四出水的盐度，且用于通过所述第二反渗透单元(17)的第一出水口将所述第三出水混入所述过滤单元(14)排出的返排液中，所述蒸馏单元(18)，用于对所述第二反渗透单元(17)的第二出水口流出的第四出水进行处理，得到第二排放水。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述蒸馏单元(18)包括加热器、气液分离器和压缩机；
所述第二反渗透单元(17)的第二出水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述气液分离器的进水口连通，所述气液分离器的蒸汽出口与所述压缩机的蒸汽进口连通，所述压缩机的蒸汽出口与所述加热器的蒸汽进口连通；
所述加热器，用于通过所述压缩机的蒸汽出口流出的水蒸汽，来加热所述第二反渗透单元(17)的第二出水口流出的第四出水，将所述水蒸气冷凝为液态水，得到第二排放液，将升温后的第四出水输入所述气液分离器；所述气液分离器，用于从所述第四出水中蒸馏出水蒸汽；所述压缩机，用于增加所述水蒸汽的温度和压力。
3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述气浮单元(11)包括溶气罐和气浮池；
所述溶气罐与所述气浮池的进气口连通，所述气浮池的出水口与所述软化单元(12)连通；
所述溶气罐，用于向所述气浮池内输入溶气水，通过所述溶气水去除所述返排液中的有机物。
4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，所述气浮单元(11)还包括第一传输泵、第二传输泵、第三传输泵、第一容器、第二容器和第三容器；
所述第一容器通过所述第一传输泵与所述气浮单元的进水管连通，所述第二容器通过所述第二传输泵与所述气浮单元的进水管连通，所述第三容器通过所述第三传输泵与所述气浮单元的出水管连通；
所述第一容器，用于盛放混凝剂，所述第二容器，用于盛放絮凝剂，所述第三容器，用于盛放氧化剂；
所述第一传输泵，用于将所述第一容器内的混凝剂传输至所述气浮单元的进水管，所述第二传输泵，用于将所述第二容器内的絮凝剂传输至所述气浮单元的进水管，所述第三传输泵，用于将所述第三容器内的氧化剂传输至所述气浮单元的出水管。
5.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述混凝剂为聚合氧化铝，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，所述氧化剂为次氯酸钠。
6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述软化单元(12)包括软化池、碱性调节罐和硬度调节罐；
所述气浮单元(11)的出水口与所述软化池的进水口连通，所述碱性调节罐和所述硬度调节罐分别与所述软化池连通，所述软化池的出水口与所述沉降单元(13)的进水口连通；
所述软化池，用于接收所述气浮单元(11)处理后的返排液，所述碱性调节罐，用于向所述软化池内通入第一溶液，所述硬度调节罐，用于向所述软化池内通入第二溶液，所述第一溶液和所述第二溶液，用于去除所述返排液中的成垢离子。
7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述第一溶液为碱性溶液，所述第二溶液为碳酸钠溶液。
8.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述第一反渗透单元(15)包括海水淡化膜和苦咸水膜；
所述海水淡化膜的进水口与所述过滤单元(14)的出水口连通，所述海水淡化膜的出水口与所述苦咸水膜的进水口连通，所述苦咸水膜的浓水出水口与所述第二反渗透单元(17)的进水口连通，所述苦咸水膜的淡水出水口与所述吸附单元(16)的进水口连通；
所述海水淡化膜和所述苦咸水膜，用于降低所述返排液的盐度。
9.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述沉降单元(13)为蜂窝斜板沉淀池。
10.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括污泥罐(19)；
所述污泥罐(19)分别与所述软化单元(12)的排污口和所述沉降单元(13)的排污口连通；
所述污泥罐(19)，用于收集所述软化单元(12)和所述沉降单元(13)内的固体沉淀。
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