CN204079714U - 一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，包括废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池、废液固化器，废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池通过管道依次连接，氧化池通过管道与氧化剂投加装置连接，蒸发器通过管道与废液固化器连接，废液固化器通过管道与固化剂投加装置连接。本实用新型能有效降低页岩气污水中放射性物质的含量，污水经过处理后，腐蚀性较低，不易结垢，可达到循环利用、达标排放的目的。

Description

一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置

技术领域

    本实用新型属于页岩气废水处理领域，具体是指一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置。

背景技术

在气田开发过程中，页岩气井压裂施工过程会产生大量废液返排至地面，这些废液随着单井施工的要求和措施的不同而具有不同的性质及复杂的成份，既有从地层深处带出的粘土颗粒和岩屑，也有油类、可溶性无机物、有机小分子、高分子聚合物、残渣、放射性物质等污染物，这些物质掺杂在一起形成一种稳定、复杂的多相分散体系，达标处理难度很大。 

目前，页岩气井压裂废液主要采用的处理措施是排放至井场污水池自然蒸干、倒入废弃井场填埋、转运回注、车拉到污水站或较少气田进行回收处理，这些措施使得废液处理不及时而产生恶臭，影响井场周围环境和当地居民健康，对农作物及地表水系统造成污染。由于整个井下作业产生废液总量很大，采用车拉成本高，且废液对集输和注水系统有严重腐蚀性，影响地面系统使用寿命，对采出水回注系统的正常运行带来很大压力。目前所提出的处理工艺及装置较繁琐，现场应用不便且成本高。而页岩气井目前开发不多，对其压裂施工过程产生的废液，尤其是其中的放射性物质进行净化处理技术的报道也极少。

实用新型内容  

本实用新型的目的在于：提供一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，使经过处理后的页岩气污水中的放射性物质得到有效清除，且页岩气压裂产生的废水能够达到国家污水相关排放要求。 

本实用新型通过下述技术方案实现：一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，包括废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池、废液固化器，废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池通过管道依次连接，氧化池通过管道与氧化剂投加装置连接，蒸发器通过管道与废液固化器连接，废液固化器通过管道与固化剂投加装置连接。 

进一步地， 所述氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、酸度调节池的底部均安装有配套的搅拌器。

进一步地，所述絮凝沉淀池中配置有强化絮凝设备。

进一步地，所述过滤器内装有石英砂滤料，石英砂滤料粒径从过滤器的进口端至过滤器的出口端依次减小。

进一步地，所述氧化池可根据页岩气污水放射性物质含量，设置两级或多级氧化池。

进一步地，所述离子交换器可根据页岩气污水中放射物质含量，设置两级或多级离子交换器。

进一步地，所述蒸发器为强制循环蒸发器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

   （1）本实用新型能有效降低页岩气污水中放射性物质的含量，污水经过处理后，腐蚀性较低，不易结垢，可达到循环利用、达标排放；

   （2）本实用新型设计合理，适用范围广；

   （3）本实用新型能提高污水回收利用率，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例的主要结构，如图1所示，一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，包括废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池、废液固化器，废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池通过管道依次连接，氧化池通过管道与氧化剂投加装置连接，蒸发器通过管道与废液固化器连接，废液固化器通过管道与固化剂投加装置连接。

本实用新型的工作流程：废液池中的页岩气污水通过管道输送至氧化池，可通过设置在氧化池上端的氧化剂投加装置向氧化池投加氧化剂，污水经过充氧后以一定流速流经设置在氧化池内的填料，与生物膜接触，生物膜与污水中悬浮的活性污泥共同作用，达到净化污水的目的；经氧化池出水后进入絮凝沉淀池处理，通过位于絮凝沉淀池上端的投料装置投入絮凝沉淀剂，并根据需要调整絮凝沉淀剂加入的量，及位于絮凝沉淀池底部搅拌器的搅拌速度，实现污水中放射性物质与絮凝沉淀剂充分反应，形成絮状沉淀后，沉淀20分钟左右；上清液进入过滤器，进行进一步的过滤；经过滤器出水后进入沉降池，沉降池内部安装有将其分成两个沉降区的隔板，且上端沉降区设有溢流口；经沉降池出水后，污水依次进入酸度调节池、离子交换器，通过离子交换器的处理，能有效去除污水中的钙离子、镁离子等重金属离子和放射性物质；经离子交换器出水后，进入蒸发器，可将污水中的大部分水分汽化，将放射性物质浓缩，减少废液体积，且绝大部分放射物质被保留在蒸发浓缩物中，进一步经废液固化器处理，直接污泥外排；经蒸发器产生的二次蒸汽进入旋风分离器、填料塔处理后，进入冷凝器，成为冷凝水，经检测达标后，直接进入清水池储存并回收利用。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定了所述氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、酸度调节池的底部均安装有配套的搅拌器，通过搅拌器的设置，可有效实现加入的投料与污水中的物质进行反应，清除污水中放射性物质。本实施例中的其他部分与实施例1相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定了所述絮凝沉淀池中配置有强化絮凝设备；且过滤器内装有石英砂滤料，石英砂滤料粒径从过滤器的进口端至过滤器的出口端依次减小。本实施例中的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定了所述氧化池可根据页岩气污水放射性物质的含量，设置两级或多级氧化池；所述离子交换器可根据页岩气污水中放射物质含量，设置两级或多级离子交换器；所述蒸发器为强制循环蒸发器。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

本实用新型提供的页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置可有效解决页岩气开发带来的水资源挑战问题，尤其是进一步降低污水中的放射性物质含量，降低了放射性物质对生态环境造成严重性威胁的可能性，实现资源化循环利用的目的，且实现页岩气污水中放射性物质零排放。 

    以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：包括废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池、废液固化器，废液池、氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、沉降池、酸度调节池、离子交换器、蒸发器、旋风分离器、填料塔、冷凝器、清水池通过管道依次连接，氧化池通过管道与氧化剂投加装置连接，蒸发器通过管道与废液固化器连接，废液固化器通过管道与固化剂投加装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述氧化池、絮凝沉淀池、过滤器、酸度调节池的底部均安装有配套的搅拌器。

3.根据权利要求1所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述絮凝沉淀池中配置有强化絮凝设备。

4.根据权利要求1所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述过滤器内装有石英砂滤料，石英砂滤料粒径从过滤器的进口端至过滤器的出口端依次减小。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述氧化池可根据页岩气污水放射性物质含量，设置两级或多级氧化池。

6.根据权利要求5所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述离子交换器可根据页岩气污水中放射物质含量，设置两级或多级离子交换器。

7.根据权利要求6所述的一种可使页岩气污水放射性物质净化处理的组合装置，其特征在于：所述蒸发器为强制循环蒸发器。