CN115501678A - 一种用于返排液处理的介质过滤设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田废水处理技术领域，具体涉及一种用于返排液处理的介质过滤设备，包括处理罐，处理罐上设有进水口、介质添加口、出水口和支座，其特征在于：处理罐包括下罐体和上罐体，下罐体和上罐体之间安装有多个中间体，下罐体、上罐体和中间体上均设有分隔滤层、连接槽和连接筒，上罐体上设有排液阀，下罐体、上罐体和中间体内均填充有介质层，中间体和上罐体底部均设有密封垫圈，密封垫圈套设与连接筒上，连接筒上均开设有通孔，中间体和上罐体上均固定安装有齿条，中间体和下罐体上均有调节器，调节器与齿条传动连接用于驱使齿条移动，用于解决目前介质过滤设备反洗效率较低，同时各不同介质层无法独立清洗的问题。
Description
技术领域
本发明属于油气田废水处理技术领域，具体涉及一种用于返排液处理的介质过滤设备。
背景技术
页岩气是赋存于页岩层中的天然气，属于非常规天然气，主要通过水力压裂的方法进行开采。水力压裂是借助高压将压裂液打入地下，对地层进行液压破碎，从而将其中的石油或天然气储备释放出来的开采方法。水力压裂施工结束后中，会有一部分液体返排回地面，这些返排回地面的液体称为压裂返排液。单口页岩气井压裂往往耗水量达到20000m3以上,完井前返排10％-50％,进入生产阶段仍以每天十到几十方量返排,持续整个气井生命周期。由于页岩气开发中往往采用“丛式井”(平台)方式进行开发，同一平台的返排量将更大。页岩气压裂返排液的处理处置已成为困扰油气开发企业的现实问题。
介质过滤作为返排液常用处理手段的一环，可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁离子、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。其有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，耐氧化，pH适用范围为2～13，抗污染性好等优点。然后在使用一段时间后水中污染物积留在介质内造成过滤效果下降需要对过滤介质进行反洗。
目前，介质过滤器在反洗时，将清洗水自排水口注入对介质进行反冲洗除去附着的污染物，反洗废水自进水口排除，然而由于过滤介质的中体厚度较大，反洗水渗透速度较慢，反洗效率较低，同时若过滤罐体内设置的过滤介质不同时，各介质层无法独立清洗。
发明内容
基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种用于返排液处理的介质过滤设备，用于解决目前介质过滤设备反洗效率较低，同时各不同介质层无法独立清洗的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于返排液处理的介质过滤设备，包括处理罐，所述处理罐上设有进水口、介质添加口、出水口和支座，所述处理罐包括下罐体和上罐体，下罐体和上罐体之间安装有多个中间体，下罐体、上罐体和中间体上均设有分隔滤层、连接槽和连接筒，所述连接筒与连接槽相匹配，下罐体、上罐体和中间体内均填充有介质层，下罐体、上罐体和中间体之间通过连接槽和连接筒的配合进行连接，连接后下罐体、上罐体和中间体中填充的介质层互相独立，使不同类型或粒径的介质层可分离，所述上罐体上设有排液阀，反洗时打开排液阀可排除反洗废水，所述中间体和上罐体底部均设有密封垫圈，使连接后的下罐体、上罐体或中间体之间在介质的重力压制下具备较好的密封性，所述密封垫圈套设与连接筒上，所述连接筒上均开设有通孔，所述中间体和上罐体上均固定安装有齿条，所述中间体和下罐体上均有调节器，所述调节器与齿条传动连接用于驱使齿条移动。
在上述技术方案的基础上本发明还做了如下改进：
进一步，所述调节器包括安装架，所述安装架上安装有涡轮和蜗杆，所述涡轮与齿条相对应，所述蜗杆的一端安装有齿轮，所述中间体和下罐体上均转动连接有调节环，所述调节环上设有半齿圈，所述半齿圈与齿轮相对应。通过转动调节环可带动涡轮旋转，由涡轮驱动齿条移动带动上罐体或中间体移动使介质层分离，被抬起的中间体或上罐体不会自行下落，同时通过转动调节环还可使中间体或上罐体下降挤压密封垫圈提高密封性。
进一步，所述调节环上安装有连接件，调节环通过连接件固定连接有断层成圆形的握持环。握持环与罐体侧壁之间的间距较大便于握持，转动方便。
进一步，所述握持环上包覆有橡胶层。通过橡胶层增大握持环表面的摩擦阻力，以便可更好的旋转握持环。
进一步，所述中间体和下罐体上的调节器数量至少为三个、且调节器等间距设置，中间体和上罐体上齿条的数量与下方中间体或下罐体上的调节器数量对应、且齿条等间距设置。转动握持环可使多个调节器同步运作，中间体或上罐体多处共同受力更容易移动。
进一步，所述下罐体、上罐体和中间体内于介质层顶端均安装有拦截滤网。通过拦截滤网对介质层进行限制，避免在进行反冲洗时介质层顶部的介质被水流扰动。
进一步，所述中间体和下罐体上均开设有若干与连接槽连通清理孔。意外进入连接槽的杂质或介质清理方便，不会积留在连接槽内。
进一步，所述清理孔的底端和连接槽的底端共面、且均为坡面结构。在清理连接槽内残留时废水和残渣能更容易排除。
进一步，所述中间体和下罐体上于清理孔的下方设有导流槽。在清理连接槽或反洗时沿侧壁流下的废水可进入导流槽内，通过导流槽将废水集中排放，避免废水四处流动影响过滤设备的安置环境。
本发明的有益效果：
1、下罐体、上罐体和中间体内可填充不同粒径或不同类型的过滤介质，在分隔滤层的作用下各层介质隔离，通过调节器驱动齿条带动中间体或上罐体移动可使调节器所在位置相邻的介质层分离，在进行反洗时可单独对分离出上方或下方的介质层进行单独清理，以减小反洗时介质的厚度使反洗水能快速穿过介质层，清理效果较好，同时可避免不同粒径或不同类型的过滤介质之间在反洗时发生混合破坏过滤层；
2、下罐体、上罐体和中间体可拆卸，可对下罐体、上罐体和中间体内的过滤介质单独进行更换或调整，从而便于改变整体过滤介质的过滤效果，同时还可选择中间体的数量决定介质层的数量，可满足不同的使用需求；
3、在介质重力的作用下配合密封垫圈可使相邻下罐体、上罐体和中间体之间较为紧密的连接。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明实施例中一种用于返排液处理的介质过滤设备的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图；
图3为本发明实施例中一种用于返排液处理的介质过滤设备的纵截结构示意图；
图4为本发明实施例中反洗时一种用于返排液处理的介质过滤设备的纵截结构示意图；
图5为图4中B处的放大结构示意图；
图6为本发明实施例中中间体的纵截结构示意图；
主要元件符号说明如下：
介质层10、下罐体11、支座111、出水口112、中间体12、上罐体13、进水口131、介质添加口132、排液阀133、分隔滤层14、连接筒15、通孔151、连接槽16、清理孔17、导流槽18、调节器2、齿条21、安装架22、涡轮23、蜗杆24、齿轮25、握持环26、调节环27、连接件28、半齿圈29。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1～6所示，一种用于返排液处理的介质过滤设备，包括处理罐，处理罐上设有进水口131、介质添加口132、出水口112和支座111，处理罐包括下罐体11和上罐体13，进水口131、介质添加口132设于上罐体13上，由介质添加口132向上罐体13内添加过滤介质以及注入需要处理的返排液，下罐体11和上罐体13之间安装有多个中间体12，出水口112和支座111设于下罐体11上，出水口112用于排放处理后的返排液，支座111支撑处理罐离开地面便于对处理水进行收集。下罐体11、上罐体13和中间体12上均设有分隔滤层14、连接槽16和连接筒15，连接筒15与连接槽16相匹配，下罐体11、上罐体13和中间体12内均填充有介质层10，各介质层10的过滤精度由上至下逐渐提高，下罐体11、上罐体13和中间体12之间通过连接槽16和连接筒15的配合进行连接，连接后下罐体11、上罐体13和中间体12中填充的介质层10互相独立，使不同类型或粒径的介质层10可分离，上罐体13上设有排液阀133，反洗时打开排液阀133可排除上罐体13内的反洗废水，中间体12和上罐体13底部均设有密封垫圈，使连接后的下罐体11、上罐体13或中间体12之间在介质的重力压制下具备较好的密封性，密封垫圈套设与连接筒15上，连接筒15上均开设有通孔151，中间体12和上罐体13上均固定安装有齿条21，中间体12和下罐体11上均有调节器2，调节器2与齿条21传动连接用于驱使齿条21移动。
具体地，调节器2包括安装架22，安装架22上安装有涡轮23和蜗杆24，涡轮23与齿条21相对应，蜗杆24的一端安装有齿轮25，中间体12和下罐体11上均转动连接有调节环27，调节环27上设有半齿圈29，半齿圈9与齿轮25相对应。通过转动调节环27可带动涡轮23旋转，由涡轮23驱动齿条移动带动上罐体13或中间体12移动使介质层10分离，被抬起的中间体12或上罐体13不会自行下落，同时通过转动调节环27还可使中间体12或上罐体13下降挤压密封垫圈提高密封性；其中，调节环27上安装有连接件28，调节环27通过连接件28固定连接有断层成圆形的握持环26，握持环26与罐体侧壁之间的间距较大便于握持；为更好的旋转握持环26，握持环26上包覆有橡胶层，通过橡胶层增大握持环26表面的摩擦阻力。
具体地，中间体12和下罐体11上的调节器2数量至少为三个、且调节器2等间距设置，本示例中优选各中间体12和下罐体11上的调节器2的数量为三个，相邻调节器2之间的间距为120°，中间体12和上罐体13上齿条21的数量与下方中间体12或下罐体11上的调节器2数量对应、且齿条21等间距设置，转动握持环26可使三个调节器2同步运作，中间体12或上罐体13三处共同受力更容易移动。
具体地，下罐体11、上罐体13和中间体12内于介质层10顶端均安装有拦截滤网，通过拦截滤网对介质层10进行限制，避免在进行反冲洗时介质层10顶部的介质被水流扰动。
具体地，中间体12和下罐体11上均开设有若干与连接槽16连通清理孔17，意外进入连接槽16的杂质或介质清理方便，不会积留在连接槽16内；其中，清理孔17的底端和连接槽16的底端共面、且均为坡面结构。在清理连接槽16内残留时废水和残渣能更容易排除。
具体地，中间体12和下罐体11上于清理孔17的下方设有导流槽18，在清理连接槽16或反洗时沿侧壁流下的废水可进入导流槽18内，通过导流槽18将废水集中排放，避免废水四处流动影响过滤设备的安置环境。
在安装时，根据需要设置选定中间体12的数量和对应的介质层10的材料、粒径，然后分别在下罐体11、中间体12和上罐体13中填充相应的过滤介质，然后通过将连接筒15插入连接槽16内完成下罐体11、中间体12和上罐体13(如图3所示)，连接后中间体12或上罐体13上的齿条21穿设于下方相邻安装架22内与涡轮23啮合(如图2所示)，下罐体11、中间体12和上罐体13连接后其中各介质层10的过滤精度又上至下逐渐提高，通过旋转握持环26带动齿条21下降挤压密封垫圈提高密封性。
在使用时，将需要处理的废水自进水口131注入上罐体13内，废水经过各介质层过滤后自出水口112排除。
在进行反洗时，将需要清洗的介质层10分离，例如需要清理上罐体13内的介质层10时，转动与上罐体13下方相邻的中间体12的握持环26带动上罐体13上升，上罐体13的连接筒15的通孔151露出，然后自通孔15注入清洗水，由于上方介质层的过滤精度小于下方，即上方介质层中的间隙大于下方的介质层的缝隙，自通孔15内注入的清洗水大部分将穿过上罐体13内的介质层10进行反洗，反洗废水自排液阀133排除；清洗中间体12的介质层10时通过转动握持环26驱使中间体12上升，然后将清洗水自中间体12下方的通孔151注入，清洗废水由中间体12上方相邻的中间体12或上罐体13的通孔15排出；清洗下罐体11内的介质层10时，将清洗水由出水口112注入，清洗后的废水自相邻上方中间体12的通孔15排出。
以上对本发明提供的一种用于返排液处理的介质过滤设备进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于返排液处理的介质过滤设备，包括处理罐，所述处理罐上设有进水口(131)、介质添加口(132)、出水口(112)和支座(111)，其特征在于：所述处理罐包括下罐体(11)和上罐体(13)，下罐体(11)和上罐体(13)之间安装有多个中间体(12)，下罐体(11)、上罐体(13)和中间体(12)上均设有分隔滤层(14)、连接槽(16)和连接筒(15)，所述上罐体(13)上设有排液阀(133)，下罐体(11)、上罐体(13)和中间体(12)内均填充有介质层(10)，所述连接筒(15)与连接槽(16)相匹配，所述中间体(12)和上罐体(13)底部均设有密封垫圈，所述密封垫圈套设与连接筒(15)上，所述连接筒(15)上均开设有通孔(151)，所述中间体(12)和上罐体(13)上均固定安装有齿条(21)，所述中间体(12)和下罐体(11)上均有调节器(2)，所述调节器(2)与齿条(21)传动连接用于驱使齿条(21)移动。
2.根据权利要求1一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述调节器(2)包括安装架(22)，所述安装架(22)上安装有涡轮(23)和蜗杆(24)，所述涡轮(23)与齿条(21)相对应，所述蜗杆(24)的一端安装有齿轮(25)，所述中间体(12)和下罐体(11)上均转动连接有调节环(27)，所述调节环(27)上设有半齿圈(29)，所述半齿圈(9)与齿轮(25)相对应。
3.根据权利要求2一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述调节环(27)上安装有连接件(28)，调节环(27)通过连接件(28)固定连接有断层成圆形的握持环(26)。
4.根据权利要求3一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述握持环(26)上包覆有橡胶层。
5.根据权利要求4一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述中间体(12)和下罐体(11)上的调节器(2)数量至少为三个、且调节器(2)等间距设置，中间体(12)和上罐体(13)上齿条(21)的数量与下方中间体(12)或下罐体(11)上的调节器(2)数量对应、且齿条(21)等间距设置。
6.根据权利要求5一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述下罐体(11)、上罐体(13)和中间体(12)内于介质层(10)顶端均安装有拦截滤网。
7.根据权利要求1一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述中间体(12)和下罐体(11)上均开设有若干与连接槽(16)连通清理孔(17)。
8.根据权利要求7一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述清理孔(17)的底端和连接槽(16)的底端共面、且均为坡面结构。
9.根据权利要求8一种用于返排液处理的介质过滤设备，其特征在于：所述中间体(12)和下罐体(11)上于清理孔(17)的下方设有导流槽(18)。
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2022
- 2022-09-29 CN CN202211203305.3A patent/CN115501678A/zh active Pending
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