CN203593674U - 页岩气废水在线处理回用撬装系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了页岩气废水在线处理回用撬装系统,由SSF高精度过滤单元和EOS催化氧化电解单元组成，其中的SSF高精度过滤单元包括高悬浮物快速过滤器单元、高精度油水分离器单元和在线UV单元，本实用新型将微电解聚凝氧化，而多联全自动高精度分离器深度过滤杀菌缓蚀技术和单元集成在一个撬块上；而且电化学免加药技术，减少二次污染、成本低、操作维护方便、处理效率高；同时本实用新型应用了电化学、流体化学、水处理和阻垢技术方面的进展，能有效处理高浓度废水TSS、COD、Oil，并减少液体杀菌剂的副作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业废水处理装置，尤其涉及一种页岩气废水在线处理回用撬装系统。
背景技术
石油和天然气钻井废水和压裂酸化作业废水组分特别复杂，其中的有机处理剂作为护胶剂,通过官能团和粘土颗粒形成的一种多分散性的带负电的胶体溶液，非常稳定。具有高盐度（CL-5000-100000mg/l）、悬浮物含量高（SS1000-5000mg/l）、色度高、COD高（5000-30000mg/l）、含油量较高（500-1000mg/l）的“五高“特点,处理难度较大污染物含量高，可生化性差，难以除去。城市污水处理厂和一般工业废水处理厂采用的生物法处理工艺，不适用于高含盐有机废水处理；常规物理化学处理工艺和配套装置很难实现处理后废水的全面达标排放。目前的处置方式只能是回注到地层中。但随着国家对环境保护的监管力度的加强（包括地层水和地表水），以及国内能源需求的急剧增长，各大石油公司钻井完井废水产量急剧增加，（1）回注站不堪重复（2）地方并没有这类污水专门的处理厂，拉到城市污水处理厂或一般工业污水处理厂处理，实际上就是稀释达标排放。（3）传统的处理工艺已经不能根本上解钻井完井和页岩气钻井生产作业过程中产生的废水对环境造成污染问题，因此，钻井完井废水和页岩气钻井废水的处置出路和处理技术问题，已成为制约石油天然气勘探开发产业可持续发展的瓶颈。处置不当将会引起环境事件，给中石油、中石化等能源开采企业造成较大的环境压力。
要根本上解决钻井完井废水和页岩气废水，必须改变目前的处理方式，即集中处理、在线处理、处理用和回收，而没有专门技术创新和技术集成，就不可能支撑新的处理方式。所涉及的成套技术创新必须包括高效处理剂、高级氧化工艺和装置、深度处理达标技术和装置、高效分离脱水技术和装置、浓水处理技术和装置、废弃物在线收集分离脱水固化工艺和装置。
为了降低工业废水SS、COD、除去石油类和重金属等污染物，通常采用化学凝聚和化学氧化的工艺，投加无极和有机絮凝剂、氧化剂。但对于高浓度工业废水，缺点是（1）药剂添加量大，运行成本高，（2）人工费和设备维护费用高（3）造成水质变化和沉淀物产生二次污染、增加结构趋势。常规的电化学法主要针对工业循环废水、和一般工业废水预处理；对于高难度高盐度的钻井完井废水存在COD去除率较低的问题。主要问题是缺乏：（1）高催化活性的电极材料、（2）均相催化剂、（3）高效电化学反应器。
常规的混凝反应或微电解反应器出水，需要进行斜管沉降器或脱水机强制分离，但对于含大量悬浮物和有机物（高COD）的钻修废水，混凝反应后将产生大量混凝沉淀物和絮体，斜管沉淀器无法承受高固相含量的泥水混合物，将导致斜管失效，从而增大过滤系统负担，造成频繁排泥，甚至导致整个工艺系统失效、影响整体设备的运行及影响废水处理量。如果使用压滤机直接分离混凝反应的出水，设备投资大，劳动强度高，操作麻烦，压滤机出水不能保证系统在设计流量下连续工作。
本实用新型用于高效钻井废水处理装置DWTS（专利号ZL201220212128.0）、高难钻井完井废水处理装置ERS（专利号ZL201220212128.6）中，可以实现产出水、页岩气废水、常规钻井完井废水的达标在线回用或达标排放（GB 5084-2005《农田灌溉水质标准》、GB8978-1996《污水综合排放标准》一级指标）。有效解决传统处理工艺不能达标的问题，降低了钻井生产的环境风险。
实用新型内容
为了克服化学凝聚工艺药剂加量大、二次污染、成本高、操作维护不便、处理效率较低、斜管沉降工艺失效、压滤工序出水不连续、运行费用高等问题，本实用新型的目的在于提供一种页岩气废水在线处理回用撬装系统。力求全面解决目前产出水、页岩气废水和钻井完井废水预处理和沉降工艺中的上述问题，全面实现全自动免加药处理。
为了达到上述之目的，本实用新型采用如下具体技术方案：
页岩气废水在线处理回用撬装系统,由SSF高精度过滤单元和EOS催化氧化电解单元组成；
所述SSF高精度过滤单元包括隔油调节池，隔油调节池的输出端连接EOS催化氧化电解单元，EOS催化氧化电解单元的输出端分别连接SSF高精度过油水分离深层过滤系统、强制脱水机，SSF高精度过油水分离深层过滤系统的输出端分别连接回用清水罐、批量处理微分离撬和强制脱水机，批量处理微分离撬的输出端分别连接原水箱批量处理器、回用清水罐，原水箱批量处理器的输出端连接在隔油调节池的输出端；
所述EOS催化氧化电解单元，包括隔油调节池，所述隔油调节池的输出端经过提升泵、流量计连接在EOS催化氧化微电解装置上，催化氧化微电解装置的输出端连接SSF多联全自动高精度分离器，SSF多联全自动高精度分离器的输出端经过浊度仪连接回用水罐，回用水罐的输出端经过反冲洗泵分别连接催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器，所述催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器的输出端还连接反冲洗渣液压滤脱水机。
进一步地，本实用新型所述SSF多联全自动高精度分离器包括高悬浮物流体全自动过滤器，高悬浮物流体全自动过滤器的输出端经过提升泵连接高精度除油器，所述高精度除油器的输出端连接UV杀菌单元，所述UV杀菌单元的输出端经过浊度仪连接回用水罐。
本实用新型与现有技术相比的优点是：
1、本实用新型将微电解聚凝氧化，而多联全自动高精度分离器深度过滤杀菌缓蚀技术和单元集成在一个撬块上；
2、集装箱式撬块结构，处理规模可变，可以实现多个撬块并联已处理大排量液体；
3、电化学免加药技术，克服化学凝聚氧化工艺药剂加量大、二次污染、成本高、操作维护不便、处理效率较低、斜管沉降工艺失效、压滤工序出水不连续、运行费用高等问题；
4、可处理总盐度100-100000ppm，COD小于5000ppm不同性质的废水。
附图说明
图1是本实用新型SSF高精度过滤单元的原理框图；
图2是本实用新型EOS催化氧化电解单元的原理框图；
图3是本实用新型SSF多联全自动高精度分离器的原理图；
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
实施例1：
参照图1至图3所示，页岩气废水在线处理回用撬装系统,由SSF高精度过滤单元和EOS催化氧化电解单元组成；
所述SSF高精度过滤单元包括隔油调节池，隔油调节池的输出端连接EOS催化氧化电解单元，EOS催化氧化电解单元的输出端分别连接SSF高精度过油水分离深层过滤系统、强制脱水机，SSF高精度过油水分离深层过滤系统的输出端分别连接回用清水罐、批量处理微分离撬和强制脱水机，批量处理微分离撬的输出端分别连接原水箱批量处理器、回用清水罐，原水箱批量处理器的输出端连接在隔油调节池的输出端；
所述EOS催化氧化电解单元包括隔油调节池，所述隔油调节池的输出端经过提升泵、流量计连接在催化氧化微电解装置上，催化氧化微电解装置的输出端连接SSF多联全自动高精度分离器，SSF多联全自动高精度分离器的输出端经过浊度仪连接回用水罐，回用水罐的输出端经过反冲洗泵分别连接催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器，所述EOS催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器的输出端还连接反冲洗渣液压滤脱水机。
所述SSF多联全自动高精度分离器包括高悬浮物流体全自动过滤器，高悬浮物流体全自动过滤器的输出端经过提升泵连接高精度除油器，所述高精度除油器的输出端连接UV杀菌单元，所述UV杀菌单元的输出端经过浊度仪连接回用水罐。
本实用新型高悬浮物流体过滤器工作原理：
正洗过滤状态：当系统处于过滤状态时,未经过滤的水通过自行研制独特的布水器均匀布水,水以层流状态通过滤器内的填料层(精制均粒石英砂/石榴石)。当水流过填料层时,杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个均匀分布的集水器,将过滤后的水均匀地收集并引出,平流过滤,可以使过滤器在高流速下过滤,仍可达到较好过滤的效果。
反洗状态：随着杂质在填料层中不断聚积,内部压头损失将不断增大。当进、出水压头损失达到设定值时,系统将自动激活定压装置使其转换至反洗状态,当此台反洗结束，电动阀改变给水方向从而实现逐台反洗,更便于清洗聚积起来的杂质。
反洗状态时:过滤仍然继续,其中要进行反洗的标准单元砂缸不进行过滤,系统中其它标准单元砂缸仍然在过滤。过滤后的清洁水部分用来反洗标准单元砂缸,其余仍送到用户处。反冲洗污水则通过水力阀的反洗排水口被排出。在高速砂缸全自动高效过滤系统中,特殊的集水器设计可使填料之间填料相互搓洗,最大限度地提高反冲洗效率,减少所需的反洗水（清洁水）,同时反洗时没有跑料现象。一个标准单元砂缸反洗为2分钟,反冲洗结束，标准单元砂缸内部压头损失减小到合理范围,定压装置给出复原信号，电动阀恢复到过滤状态,下一个标准单元砂缸则准备进入反洗状态。
但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
Claims (2)
1.页岩气废水在线处理回用撬装系统, 其特征在于：由SSF高精度过滤单元和EOS催化氧化电解单元组成；
所述SSF高精度过滤单元包括隔油调节池，隔油调节池的输出端连接EOS催化氧化电解单元，EOS催化氧化电解单元的输出端分别连接SSF高精度过油水分离深层过滤系统、强制脱水机，SSF高精度油水分离深层过滤系统的输出端分别连接回用清水罐、批量处理微分离撬和强制脱水机，批量处理微分离撬的输出端分别连接原水箱批量处理器、回用清水罐，原水箱批量处理器的输出端连接在隔油调节池的输出端；
所述EOS催化氧化电解单元，包括隔油调节池，所述隔油调节池的输出端经过提升泵、流量计连接在催化氧化微电解装置上，催化氧化微电解装置的输出端连接SSF多联全自动高精度分离器，SSF多联全自动高精度分离器的输出端经过浊度仪连接回用水罐，回用水罐的输出端经过反冲洗泵分别连接催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器，所述催化氧化微电解装置和SSF多联全自动高精度分离器的输出端还连接反冲洗渣液压滤脱水机。
2.如权利要求1所述的页岩气废水在线处理回用撬装系统，其特征在于：所述SSF多联全自动高精度分离器包括高悬浮物流体全自动过滤器，高悬浮物流体全自动过滤器的输出端经过提升泵连接高精度除油器，所述高精度除油器的输出端连接UV杀菌单元，所述UV杀菌单元的输出端经过浊度仪连接回用水罐。
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