CN117682731A - 一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统 - Google Patents
一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及油气田废水处理技术领域，具体说是一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统；包括均质曝气单元、气浮除杂单元、阻垢单元、蒸发浓缩结晶单元、尾水保障单元、脱稳单元和板框压滤单元；本发明通过设置过滤板；使得过滤板能够推动液面处的泡沫至均质池靠近进水口的内壁处；使得过滤板与均质池内壁配合而将泡沫挤压破碎；从而避免泡沫在液面积聚而阻碍氧气传递至均质池的上层废水；加强均质池上层废水中微生物的降解活性，进而提高均质池上层废水的处理效果；而且无需添加消泡剂；降低了去除消泡剂中有害残留物的处理成本；也避免了消泡剂对均质池内微生物群落的结构和功能所产生抑制作用，进而提高了废水的降解效率。
Description
技术领域
本发明涉及油气田废水处理技术领域，具体说是一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统。
背景技术
油气田一般采用水力压裂开采，生产过程中需要耗费大量水资源，单口井耗水量即有2万立方米以上，此过程产生的废水主要分成两部分，一是钻井泥浆液；二是钻井废水，包括压裂返排液、采出水、清洗废水等；以压裂返排液为例，其水质成分复杂，混合有大量胍胶剂、高浓度有机污染物、各种重金属和其他有毒有害物质，可降解性差；污油占比大、乳化严重；具有化学成分复杂、高硬度、高黏度、高COD值等特点；若不能有效处理将对生态环境产生巨大的威胁，造成地下水污染，进而影响人体健康；
中国发明专利申请CN202310071617.1公开了一种高油高盐的天然气压裂返排液的处理方法，“该方法包括以下步骤：隔油预处理，一级絮凝沉淀，气浮，铁碳微电解，一级高级氧化，二级絮凝沉淀，蒸发除盐，生化处理系统，三级絮凝沉淀，二级高级氧化，污泥脱水机系统。”但实际处理过程中，多次絮凝沉淀和高级氧化均投加大量药剂导致产生大量污泥，不能达到其所述的“减少污泥和结晶盐等固废的产生量”；
而且在对压裂返排液隔油预处理后，需要将污水通过均质曝气池，使得废水与曝气装置接触，提供氧气供给微生物代谢，有机物被微生物消化降解；这个过程能够有效去除废水中部分有机物质，并将溶解在水中的有机物质转化为固体废物，再通过絮凝池进行处理；从而能够较好地结合生物降解和物理化学处理的优势；进而更高效地去除污水中的有机污染物；以提高整个污水处理系统的处理效果，达到更好的水质排放标准；
但是均质曝气池在使用时，为保证均质曝气池内的氧气供给能够满足微生物的增殖和降解；所以需要往均质曝气池内通入过量的空气；使得污水中的溶解气体（如氧气）无法充分溶解，而形成大量的气泡；这些气泡会聚集在液面上方，逐渐形成泡沫层；而泡沫在液面上积聚；使得泡沫阻碍氧气的传递到液体中，降低曝气池中的氧气浓度；这会影响微生物的降解活性，降低废水的处理效率；
对此，工作人员往往在均质曝气池内添加大量的消泡剂；但是消泡剂的添加不仅会增加处理成本；而且消泡剂通常是化学物质，添加后会引入额外的化学物质到污水处理系统中；一方面大多数消泡剂中含有对环境有潜在危害的成分；对于这些有害成分需要额外的处理或移除，以满足水质排放的标准；而这样的处理会大大增加污水的处理成本；另一方面消泡剂会对微生物群落的结构和功能产生抑制作用，从而也会降低废水的降解效率；
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统，解决了上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺及其处理系统，本发明通过设置过滤板；使得过滤板能够推动液面处的泡沫至均质池靠近进水口的内壁处；使得过滤板与均质池内壁配合而将泡沫挤压破碎；从而避免泡沫在液面积聚；防止液面处的泡沫层阻碍氧气传递至均质池的上层废水；进而提高了氧气浓度；加强均质池上层废水中微生物的降解活性，进而提高均质池的上层废水的处理效果；而且无需添加消泡剂；降低了去除消泡剂中有害残留物的处理成本；也避免了消泡剂对均质池内微生物群落的结构和功能所产生抑制作用，进而提高了废水的降解效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，包括均质曝气单元、气浮除杂单元、阻垢单元、蒸发浓缩结晶单元、尾水保障单元、脱稳单元和板框压滤单元；所述均质曝气单元包括：
均质池，所述均质池的侧壁固定安装有罗茨曝气机；所述均质池的两端分别开设有进水口和出水口；所述均质池靠近进水口的一端固定安装有曝气循环泵；所述均质池的底部固定安装有曝气管；所述曝气管与罗茨曝气机连通；
安装架，所述安装架固定安装在均质池的两侧；所述安装架两端转动连接有传动杆；两个所述传动杆之间缠绕有传动带；所述传动带的外表面固定安装有过滤板；所述过滤板的一侧设置有伸缩杆；所述伸缩杆与过滤板之间通过扭簧转动连接；所述伸缩杆远离过滤板的一端与传动带固连；所述安装架的一侧固定安装有驱动电机；所述驱动电机用于驱动传动杆转动。
优选的，所述伸缩杆包括直杆和铰接杆；所述直杆一端与传动带固连；所述直杆的另一端开设有圆槽；所述铰接杆滑动连接在圆槽内；所述铰接杆远离圆槽的一端镶嵌有气囊；所述铰接杆的侧壁开设有与圆槽连通的固定槽；所述固定槽内滑动密封连接有固定杆；所述圆槽内壁开设有与固定杆相配合的卡槽。
优选的，所述传动杆两端固连有齿轮环；所述传动带靠近传动杆的一面开设有齿槽；所述齿轮环与齿槽相配合。
优选的，所述齿槽的槽底开设有凹槽；所述凹槽内部滑动密封连接有推动块；所述推动块与凹槽的槽底之间通过连接弹簧固连；所述凹槽与固定槽之间通过气道连通；所述固定槽内滑动密封连接有挡片。
优选的，所述过滤板包括滤网板和滤布；所述滤布固定安装在滤网板表面；所述滤网板与铰接杆之间通过扭簧转动连接。
优选的，所述滤网板靠近直杆的一面开设有U型槽；所述U型槽内滑动连接有U型杆；所述滤布的两端均与U型杆固连。
优选的，所述均质池侧壁开设有铲板；所述铲板用于清理过滤板表面的杂质；所述铲板设置为弧形；所述铲板为PTFE材料制成。
一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺，该工艺适用于上述的硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，该工艺的步骤如下：
S1：先将硫酸钙型压裂返排液通过曝气循环泵输送至均质池内，而罗茨曝气机通过曝气管输送空气进入均质池内，与此同时，驱动电机驱动传动带带动过滤板转动至液面处；使得过滤板深入液面并推动液面的泡沫往进水口的方向移动；直至过滤板与均质池内壁接触并将过滤板推动的泡沫挤压破碎；
S2：随后传动带驱动过滤板从传动带的上方往靠近铲板的方向移动；使得过滤板的滤布与铲板接触；使得铲板能够将附着在滤布表面的杂质刮落；当过滤板的滤布堵塞时；使用者抽出U型杆而将堵塞的滤布取下；方便对新的滤布进行更换；
S3：均质池内的废水经出水口排放至絮凝池；絮凝池中投加絮凝剂（PAC）进行气浮除杂处理；使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒上，得到气浮除杂产水和泥浆；并且将泥浆送至板框压滤机处进行压滤处理；得到污泥和泥浆压滤液；收集的污泥填埋处理；将所得到的泥浆压滤液回流至均质池；
S4：对于气浮除杂产水通过投加复合阻垢剂，得到阻垢产水；并且将阻垢产水通过蒸发浓缩、结晶和固液分离等方式处理，得到蒸发产水、结晶盐和高钙母液；对于所收集的结晶盐进行售卖；而所得高钙母液送至脱稳处理；得到硫酸钙副产和脱稳产水；收集的硫酸钙副产进行售卖；而脱稳产水回流至阻垢处理；而对于蒸发产水进行尾水保障处理，得到最终产水；收集所述最终产水，达标排放。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置过滤板；使得过滤板能够推动液面处的泡沫至均质池靠近进水口的内壁处；使得过滤板与均质池内壁配合而将泡沫挤压破碎；从而避免泡沫在液面积聚；防止液面处的泡沫层阻碍氧气传递至均质池的上层废水；进而提高了氧气浓度；加强均质池上层废水中微生物的降解活性，进而提高均质池的上层废水的处理效果；而且无需添加消泡剂；降低了去除消泡剂中有害残留物的处理成本；也避免了消泡剂对均质池内微生物群落的结构和功能所产生抑制作用，进而提高了废水的降解效率。
2.本发明通过设置铲板为PTFE材料制成，使得铲板表面均匀光滑特点；一方面使得铲板与滤布之间的摩擦力较小；减少铲板对滤布造成的磨损；提高滤布的使用寿命；另一方面因铲板为弧形；使得滤布表面被铲板刮落的杂质不会粘附在铲板弧形面；使得被铲板刮落的杂质会沿着铲板的弧形面掉出；保证铲板表面的清洁；提高铲板对滤布的清洁效果。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺系统图；
图2是本发明的立体图；
图3是本发明中所使用的伸缩杆的结构示意图；
图4是图3至A处的放大图；
图5是图4至B处的放大图；
图6是本发明中所使用的过滤板的立体图；
图7是本发明的俯视图；
图8是本发明的工艺流程图；
图中：1、均质池；11、罗茨曝气机；12、进水口；13、出水口；14、曝气循环泵；15、曝气管；16、铲板；2、安装架；21、传动杆；211、齿轮环；22、传动带；221、齿槽；222、凹槽；223、推动块；224、连接弹簧；225、气道；226、挡片；23、过滤板；231、滤网板；232、滤布；233、U型槽；234、U型杆；24、伸缩杆；241、直杆；242、铰接杆；243、圆槽；244、气囊；245、固定槽；246、固定杆；247、卡槽；25、驱动电机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，本发明所述的一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，包括均质曝气单元、气浮除杂单元、阻垢单元、蒸发浓缩结晶单元、尾水保障单元、脱稳单元和板框压滤单元；所述均质曝气单元包括：
均质池1，所述均质池1的侧壁固定安装有罗茨曝气机11；所述均质池1的两端分别开设有进水口12和出水口13；所述均质池1靠近进水口12的一端固定安装有曝气循环泵14；所述均质池1的底部固定安装有曝气管15；所述曝气管15与罗茨曝气机11连通；
安装架2，所述安装架2固定安装在均质池1的两侧；所述安装架2两端转动连接有传动杆21；两个所述传动杆21之间缠绕有传动带22；所述传动带22的外表面固定安装有过滤板23；所述过滤板23的一侧设置有伸缩杆24；所述伸缩杆24与过滤板23之间通过扭簧转动连接；所述伸缩杆24远离过滤板23的一端与传动带22固连；所述安装架2的一侧固定安装有驱动电机25；所述驱动电机25用于驱动传动杆21转动。
作为本发明的一种实施方式，所述伸缩杆24包括直杆241和铰接杆242；所述直杆241一端与传动带22固连；所述直杆241的另一端开设有圆槽243；所述铰接杆242滑动连接在圆槽243内；所述铰接杆242远离圆槽243的一端镶嵌有气囊244；所述铰接杆242的侧壁开设有与圆槽243连通的固定槽245；所述固定槽245内滑动密封连接有固定杆246；所述圆槽243内壁开设有与固定杆246相配合的卡槽247。
作为本发明的一种实施方式，所述传动杆21两端固连有齿轮环211；所述传动带22靠近传动杆21的一面开设有齿槽221；所述齿轮环211与齿槽221相配合。
作为本发明的一种实施方式，所述齿槽221的槽底开设有凹槽222；所述凹槽222内部滑动密封连接有推动块223；所述推动块223与凹槽222的槽底之间通过连接弹簧224固连；所述凹槽222与固定槽245之间通过气道225连通；所述固定槽245内滑动密封连接有挡片226；
现有的均质曝气池在使用时，为保证均质曝气池内的氧气供给能够满足微生物的增殖和降解；所以需要往均质曝气池内通入过量的空气；使得污水中的溶解气体（如氧气）无法充分溶解，而形成大量的气泡；这些气泡会聚集在液面上方，逐渐形成泡沫层；而泡沫在液面上积聚；使得泡沫阻碍氧气的传递到液体中，降低曝气池中的氧气浓度；这会影响微生物的降解活性，降低废水的处理效率；
对此，工作人员往往在均质曝气池内添加大量的消泡剂；但是消泡剂的添加不仅会增加处理成本；而且消泡剂通常是化学物质，添加后会引入额外的化学物质到污水处理系统中；一方面大多数消泡剂中含有对环境有潜在危害的成分；对于这些有害成分需要额外的处理或移除，以满足水质排放的标准；而这样的处理会大大增加污水的处理成本；另一方面消泡剂会对微生物群落的结构和功能产生抑制作用，从而也会降低废水的降解效率；
工作时，使用者通过控制罗茨曝气机11和曝气循环泵14运行，使得罗茨曝气机11将空气压缩；并将一部分压缩的空气通过曝气管15输送至送均质池1中，另一部分压缩的空气指直接输送至曝气循环泵14中；同时，硫酸钙型压裂返排液作为废水被输送至曝气循环泵14中，使得曝气循环泵14将压缩的空气与废水一起循环注入均质池1中；使得废水在均质池1内部形成循环流动，而且还能促使废水与曝气管15喷出的氧气充分接触，提供更好的混合效果；此外，曝气循环泵14还有助于保持污泥的悬浮状态，防止其沉积；此时气泡开设产生并不断在均质池1内的废水液面堆积；在需要对气泡进行清除时，使用者通过控制驱动电机25运行，使得驱动电机25能够驱动传动杆21转动；使得传动杆21带动表面固连的齿轮环211转动；由于齿轮环211与传动带22内壁上的齿槽221啮合；使得传动杆21通过齿轮环211推动齿槽221内壁来带动整个传动带22在两个传动杆21之间环绕；而传动杆21驱动传动带22环绕转动的过程中，传动带22能够带动固连在其外环壁的直杆241转动；使得位于传动带22上方的直杆241在传动带22的带动下往靠近均质池1开设有出水口13的一面转动；直至传动带22移动至靠近出水口13的传动杆21处时，传动杆21会带动传动带22往向下转动；使得传动带22带动直杆241向下转动；使得直杆241带动过滤板23向下转动并靠近均质池1；使得均质池1与过滤板23接触；使得过滤板23在均质池1的阻挡下克服扭簧的扭力而转动至与均质池1内壁处于平行状态；此时随着传动杆21驱动传动带22进行移动；使得传动带22带动过滤板23沿着均质池1内壁向下滑动；直至直杆241垂直向下；此时过滤板23能够与均质池1内壁分离并位于传动带22的下方；此时在自身重力的作用下；过滤板23带动铰接杆242向下伸出；直至过滤板23进入均质池1内的废水中，由于过滤板23为PTFE材料制成；使得过滤板23质地轻；过滤板23进入废水中会受到浮力作用；由于过滤板23具有一定重力，所以在过滤板23漫入废水液面时，过滤板23的重力克服浮力而向下移动；随着过滤板23不断进入废水中，使得过滤板23进入废水的体积增大，根据阿基米德原理，浮力与体积成正比；所以此时过滤板23受到的浮力不断增大；直至过滤板23受到的浮力等于过滤板23所受重力时，此时过滤板23不在下沉；且此时过滤板23仍有部分露出废水液面，此时传动带22带动过滤板23在均质池1内往靠近进水口12的方向移动；使得过滤板23能够推动液面上的气泡不断靠近进水口12处；直至过滤板23转动至靠近进水口12的传动杆21处；当传动带22带动过滤板23至传动杆21下方时，此时靠近直杆241的齿槽221转动至传动杆21处时，由于齿轮环211与齿槽221啮合；使得齿轮环211会进入齿槽221；而靠近直杆241的齿槽221内开设有凹槽222；使得凹槽222内的推动块223会受齿轮环211的齿牙推动而进入凹槽222；使得推动块223挤压凹槽222内的气体经气道225进入卡槽247；使得卡槽247内的挡片226会推动固定杆246进入固定槽245；此时直杆241与铰接杆242分离；随着传动杆21驱动传动带22转动；使得传动带22能够带动过滤板23与均质池1内壁接触；使得传动带22带动过滤板23与均质池1内壁相配合而对过滤板23推动的泡沫进行挤压破碎；从而无需添加消泡剂；降低了去除消泡剂中有害残留物的处理成本；同时也避免了消泡剂对均质池1内微生物群落的结构和功能所产生抑制作用，进而提高了废水的降解效率；且本发明通过直杆241与铰接杆242之间的配合；使得过滤板23能够在重力作用下拉动铰接杆242向下移动；直至过滤板23完全进入废水液面；使得均质池1内的废水液位不同时，过滤板23依旧能够对液面处的泡沫进行刮动和清理；使得本发明的实用性得到有效提升；
由于曝气管15喷出的气体会被废水中微生物消耗；所以随着靠近液面处气泡内氧气含量不断降低；使得均质池1上层废水内的；使得飘至均质池1内上层废水处的气泡内氧气含量最低；此时微生物消耗氧气对废水的净化效果最差；所以通过控制过滤板23往靠近进水口12的方向推动废水液面的泡沫；使得过滤板23能够减缓均质池1内上层废水的流动速度；增加了均质池1内上层废水与气泡的接触时间；以提高微生物对均质池1上层废水的净化时长；提高对均质池1内上层废水的净化效果；使得本发明的实际应用效果得到有效提升；
由于均质池1内的曝气管15在喷出气体时；气体会以气泡的形式上浮，使得上浮的气泡推动周围的液体上涌；当过滤板23移动至此处时；上涌的液体会推动过滤板23向上浮动；使得传动带22带动过滤板23移动的过程中；过滤板23会上下浮动；若过滤板23浮动较强；此时受过滤板23阻挡的泡沫会从上下浮动的过滤板23的上端面和下端面越出；影响过滤板23对气泡的刮动效果；所以本发明通过气囊244的设置；使得过滤板23带动铰接杆242上的气囊244漫过液面；使得气囊244能够受废水液面张力作用而受挤压而被压缩；使得气囊244内的气体进入固定槽245；使得固定槽245内的固定杆246受气体的推动而伸出固定槽245；若固定槽245与卡槽247配合，则伸出固定槽245的固定杆246会直接进入卡槽247；若固定杆246不与卡槽247配合；此时固定杆246与圆槽243的槽壁接触；因为均质池1内的曝气管15喷出气体；所以气体在均质池1中以气泡的形式存在，而气泡被释放到液体中时，它们会受到浮力的作用而向上升起；这个浮力产生的上升力会带动周围的液体一同上涌；此时上涌的液体作用在滤网板231上，使得滤网板231受上涌的液体的推动而上升，使得上升的滤网板231能够推动与其连接的铰接杆242上升；使得铰接杆242带动固定杆246沿着圆槽243的槽壁滑动；使得铰接杆242滑动至卡槽247处时，由于此时气囊244仍位于液面下方；所以气囊244内的气体仍受液体的挤压而位于固定槽245内；使得固定槽245内的气压较大；使得固定杆246在气压推动下进入卡槽247；使得固定杆246推动卡槽247内的挡片226深入卡槽247的槽底；使得铰接杆242与直杆241固定连接；从而在传动带22带动过滤板23对液面的气泡刮动的过程中；过滤板23不会再受上涌液体的推动；保证过滤板23能够平稳的对液面上的气泡进行的推动；防止液面的气泡越过过滤板23；使得过滤板23对液面泡沫的清理效果得到有效提高；
废水在均质池1内处理后，由出水口13流出得到均质曝气产水；均质曝气产水进入气浮除杂单元；气浮除杂单元包括气浮池、加药反应池、加药装置和刮泥池；将均质曝气产水通过投加絮凝剂使大量微细气泡吸附在欲去除颗粒上，得到气浮除杂产水和泥浆；泥浆汇集至板框压滤单元；板框压滤单元包括泥浆缓存罐、输送泵、回流泵和板框压滤机；泥浆通过输送泵进入板框压滤机，经压滤后产生污泥和泥浆压滤液；泥浆压滤液通过回流泵进入均质池1，
而气浮除杂产水进入阻垢单元，阻垢单元包括加药反应罐、加药泵和搅拌装置；将气浮除杂产水通过投加阻垢剂，得到阻垢产水；阻垢产水进入蒸发浓缩结晶单元，蒸发浓缩结晶单元包括板式预热器、换热器、气液分离器、结晶釜和离心机；阻垢产水先进入板式预热器预热，再进入换热器加热升温，再进入气液分离器进行强制循环蒸发，得到蒸发浓水；换热器为板式强制循环换热器；换热效率高，抗结垢效果明显，确保系统稳态化运行；蒸发浓水进入结晶釜经过结晶增稠后，得到固液混合物；固液混合物再进入离心机中进行固液分离，得到结晶盐和高钙母液；板式预热器内经热交换产生的蒸发产水汇集至尾水保障单元；
蒸发浓缩结晶单元还包括强制循环泵、压缩机和蒸发产水缓存罐；阻垢产水在气液分离器强制循环蒸发时产生的二次蒸汽进入压缩机，经压缩机升温升压后回流至换热器中作为阻垢产水加热的热源，并经热交换后产生蒸汽冷凝水；蒸汽冷凝水进入板式预热器中作为阻垢产水预热的热源，并经热交换后产生蒸发产水，先汇集至蒸发产水缓存罐，然后汇集至尾水保障单元；
其中尾水保障单元可为反渗透膜，蒸发产水通过反渗透膜进一步处理，得到最终产水和膜浓水；最终产水达标排放；膜浓水回流至阻垢单元；脱稳单元包括加药反应罐、加药泵和搅拌装置；高钙母液进入加药反应罐进行脱稳处理，得到硫酸钙副产和脱稳产水；脱稳产水回流至阻垢单元；
本发明通过设置过滤板23；使得过滤板23能够推动液面处的泡沫至均质池1靠近进水口12的内壁处；使得过滤板23与均质池1内壁配合而将泡沫挤压破碎；从而避免泡沫在液面积聚；防止液面处的泡沫层阻碍氧气传递至均质池1的上层废水；进而提高了氧气浓度；加强均质池1上层废水中微生物的降解活性，进而提高均质池1的上层废水的处理效果；而且无需添加消泡剂；降低了去除消泡剂中有害残留物的处理成本；也避免了消泡剂对均质池1内微生物群落的结构和功能所产生抑制作用，进而提高了废水的降解效率。
作为本发明的一种实施方式，所述过滤板23包括滤网板231和滤布232；所述滤布232固定安装在滤网板231表面；所述滤网板231与铰接杆242之间通过扭簧转动连接。
作为本发明的一种实施方式，所述滤网板231靠近直杆241的一面开设有U型槽233；所述U型槽233内滑动连接有U型杆234；所述滤布232的两端均与U型杆234固连。
作为本发明的一种实施方式，所述均质池1侧壁开设有铲板16；所述铲板16用于清理过滤板23表面的杂质；所述铲板16设置为弧形；所述铲板16为PTFE材料制成；
工作时，如果泡沫较稳定，其中会夹杂着悬浮固体颗粒、微生物和有机物，会形成泡沫浮渣；这样的泡沫浮渣会堵塞过滤板23，从而使得废水难以从过滤板23之间穿过；使得堵塞的过滤板23推动废水时，受过滤板23阻挡的废水会带动泡沫越过过滤板23；进而影响过滤板23对泡沫的推动效果；所以本发明通过设置过滤板23由滤网板231和滤布232组成；使用时，使用者将U型杆234插入U型槽233；此时滤布232覆盖在滤网板231远离铰接杆242的一面，当U型杆234完全进入U型槽233时，滤布232将滤网板231完全覆盖；在传动带22带动滤网板231在废水中移动时，滤网板231会通过表面的滤布232对废水中的泡沫阻挡；使得泡沫中夹杂的悬浮固体颗粒、微生物和有机物会附着在滤布232表面；当滤布232堵塞时，使用者直接将U型杆234抽出；从而对滤布232进行更换；而本发明通过设置铲板16；使得过滤板23在与均质池1靠近进水口12处的内壁挤压泡沫破碎时，过滤板23会带动表面的固体杂质向上转动至传动带22的上方；并使得传动带22带动过滤板23转动至均质池1靠近出水口13的内壁处；由于铲板16固定安装在均质池1靠近出水口13的上端；使得过滤板23在传动带22的带动下先与铲板16接触；使得铲板16能够对滤布232上附着的悬浮固体颗粒、微生物和有机物刮落；以提高滤布232表面通透性；进而延长滤布232的使用寿命；而设置铲板16为PTFE材料制成，使得铲板16表面均匀光滑特点；一方面使得铲板16与滤布232之间的摩擦力较小；减少铲板16对滤布232造成的磨损；提高滤布232的使用寿命；另一方面因铲板16为弧形；使得滤布232表面被铲板16刮落的杂质不会粘附在铲板16弧形面；使得被铲板16刮落的杂质会沿着铲板16的弧形面掉出；保证铲板16表面的清洁；提高铲板16对滤布232的清洁效果。
一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺，该工艺适用于上述的硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，该工艺的步骤如下：
S1：先将硫酸钙型压裂返排液通过曝气循环泵14输送至均质池1内，而罗茨曝气机11通过曝气管15输送空气进入均质池1内，与此同时，驱动电机25驱动传动带22带动过滤板23转动至液面处；使得过滤板23深入液面并推动液面的泡沫往进水口12的方向移动；直至过滤板23与均质池1内壁接触并将过滤板23推动的泡沫挤压破碎；
S2：随后传动带22驱动过滤板23从传动带22的上方往靠近铲板16的方向移动；使得过滤板23的滤布232与铲板16接触；使得铲板16能够将附着在滤布232表面的杂质刮落；当过滤板23的滤布232堵塞时；使用者抽出U型杆234而将堵塞的滤布232取下；方便对新的滤布232进行更换；
S3：均质池1内的废水经出水口13排放至絮凝池；絮凝池中投加絮凝剂（PAC）进行气浮除杂处理；使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒上，得到气浮除杂产水和泥浆；并且将泥浆送至板框压滤机处进行压滤处理；得到污泥和泥浆压滤液；收集的污泥填埋处理；将所得到的泥浆压滤液回流至均质池1；
S4：对于气浮除杂产水通过投加复合阻垢剂，得到阻垢产水；并且将阻垢产水通过蒸发浓缩、结晶和固液分离等方式处理，得到蒸发产水、结晶盐和高钙母液；对于所收集的结晶盐进行售卖；而所得高钙母液送至脱稳处理；得到硫酸钙副产和脱稳产水；收集的硫酸钙副产进行售卖；而脱稳产水回流至阻垢处理；而对于蒸发产水进行尾水保障处理，得到最终产水；收集所述最终产水，达标排放。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，包括均质曝气单元、气浮除杂单元、阻垢单元、蒸发浓缩结晶单元、尾水保障单元、脱稳单元和板框压滤单元；其特征在于：所述均质曝气单元包括：
均质池(1)，所述均质池(1)的侧壁固定安装有罗茨曝气机(11)；所述均质池(1)的两端分别开设有进水口(12)和出水口(13)；所述均质池(1)靠近进水口(12)的一端固定安装有曝气循环泵(14)；所述均质池(1)的底部固定安装有曝气管(15)；所述曝气管(15)与罗茨曝气机(11)连通；
安装架(2)，所述安装架(2)固定安装在均质池(1)的两侧；所述安装架(2)两端转动连接有传动杆(21)；两个所述传动杆(21)之间缠绕有传动带(22)；所述传动带(22)的外表面固定安装有过滤板(23)；所述过滤板(23)的一侧设置有伸缩杆(24)；所述伸缩杆(24)与过滤板(23)之间通过扭簧转动连接；所述伸缩杆(24)远离过滤板(23)的一端与传动带(22)固连；所述安装架(2)的一侧固定安装有驱动电机(25)；所述驱动电机(25)用于驱动传动杆(21)辊转动；
所述伸缩杆(24)包括直杆(241)和铰接杆(242)；所述直杆(241)一端与传动带(22)固连；所述直杆(241)的另一端开设有圆槽(243)；所述铰接杆(242)滑动连接在圆槽(243)内；所述铰接杆(242)远离圆槽(243)的一端镶嵌有气囊(244)；所述铰接杆(242)的侧壁开设有与圆槽(243)连通的固定槽(245)；所述固定槽(245)内滑动密封连接有固定杆(246)；所述圆槽(243)内壁开设有与固定杆(246)相配合的卡槽(247)；
所述传动杆(21)两端固连有齿轮环(211)；所述传动带(22)靠近传动杆(21)的一面开设有齿槽(221)；所述齿轮环(211)与齿槽(221)相配合；
所述齿槽(221)的槽底开设有凹槽(222)；所述凹槽(222)内部滑动密封连接有推动块(223)；所述推动块(223)与凹槽(222)的槽底之间通过连接弹簧(224)固连；所述凹槽(222)与固定槽(245)之间通过气道(225)连通；所述固定槽(245)内滑动密封连接有挡片(226)。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，其特征在于：所述过滤板(23)包括滤网板(231)和滤布(232)；所述滤布(232)固定安装在滤网板(231)表面；所述滤网板(231)与铰接杆(242)之间通过扭簧转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，其特征在于：所述滤网板(231)靠近直杆(241)的一面开设有U型槽(233)；所述U型槽(233)内滑动连接有U型杆(234)；所述滤布(232)的两端均与U型杆(234)固连。
4.根据权利要求3所述的一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，其特征在于：所述均质池(1)侧壁开设有铲板(16)；所述铲板(16)用于清理过滤板(23)表面的杂质；所述铲板(16)设置为弧形；所述铲板(16)为PTFE材料制成。
5.一种硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理工艺，该工艺适用于权利要求1-4中任意一项所述的硫酸钙型高硬度压裂返排液全量化处理系统，其特征在于：该工艺的步骤如下：
S1：先将硫酸钙型压裂返排液通过曝气循环泵(14)输送至均质池(1)内，而罗茨曝气机(11)通过曝气管(15)输送空气进入均质池(1)内，与此同时，驱动电机(25)驱动传动带(22)带动过滤板(23)转动至液面处；使得过滤板(23)深入液面并推动液面的泡沫往进水口(12)的方向移动；直至过滤板(23)与均质池(1)内壁接触并将过滤板(23)推动的泡沫挤压破碎；
S2：随后传动带(22)驱动过滤板(23)从传动带(22)的上方往靠近铲板(16)的方向移动；使得过滤板(23)的滤布(232)与铲板(16)接触；使得铲板(16)能够将附着在滤布(232)表面的杂质刮落；当过滤板(23)的滤布(232)堵塞时；使用者抽出U型杆(234)而将堵塞的滤布(232)取下；方便对新的滤布(232)进行更换；
S3：均质池(1)内的废水经出水口(13)排放至絮凝池；絮凝池中投加絮凝剂进行气浮除杂处理；使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒上，得到气浮除杂产水和泥浆；并且将泥浆送至板框压滤机处进行压滤处理；得到污泥和泥浆压滤液；收集的污泥填埋处理；将所得到的泥浆压滤液回流至均质池(1)；
S4：对于气浮除杂产水通过投加复合阻垢剂，得到阻垢产水；并且将阻垢产水通过蒸发浓缩、结晶和固液分离的方式处理，得到蒸发产水、结晶盐和高钙母液；对于所收集的结晶盐进行售卖；而所得高钙母液送至脱稳处理；得到硫酸钙副产和脱稳产水；收集的硫酸钙副产进行售卖；而脱稳产水回流至阻垢处理；而对于蒸发产水进行尾水保障处理，得到最终产水；收集所述最终产水，达标排放。
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