CN204939210U - 高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，包括依次连接的预处理装置、蒸发结晶装置和深度处理装置，所述预处理装置包括斜板除油器和氧化气浮器；所述蒸发结晶装置采用四效蒸发；所述深度处理装置包括膜生物反应器、三级提升泵和风机。本实用新型的优点是：页岩气开发过程中产生的高含盐压裂返排液和气田水经本排放处理系统处理后，水质满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准的要求，出水能够直接排放至地表水体。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术中的节能减排领域，具体涉及一种实现页岩气开发高含盐(50000mg/l≤TDS≤150000mg/l)压裂返排液及气田水地表排放的处理系统。
背景技术
美国是世界上开发利用页岩气资源最早最成功的国家，其页岩气的开发主要采用水力压裂法，在这一过程中已经带来水资源匮乏、环境破坏及其采出水处理等方面的挑战。国际管理咨询公司埃森哲最新发布的报告《水资源和页岩气开发：利用美国全新页岩气开发经验》显示，“全球页岩气资源的开发已步入了快速发展的轨道，然而，由此引发的环境问题依然令人堪忧，尤其是有关水资源利用问题更是如此。”
我国从2009年底以来，开始积极筹划页岩气资源战略调查和勘探开发战略构想。然而，目前中国各方面都将注意力集中在如何保障和促进页岩气资源的勘探开发技术和政策上，忽略了页岩气资源开发可能带来的水资源挑战、环境污染及防治措施等问题。国内页岩气开采也面临着水资源利用的挑战，其程度已远远超出其在北美及加拿大页岩气开采所面临的情况，主要体现在以下几个方面：水资源消耗巨大；压裂返排液及气田水水量大；压裂返排液及气田水成分复杂，处置难度大。
在污水处理上，国内尚无成熟的污水处理和循环利用经验，压裂返排液及气田水经处理除可回用于井组压裂作业外，也可回注地层；由于回注层位水量有限，仍有大量的压裂返排液及气田水需要外排。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统。
本实用新型的技术方案是：一种高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，包括依次连接的预处理装置、蒸发结晶装置和深度处理装置，其中：
所述预处理装置包括斜板除油器和氧化气浮器；所述斜板除油器包括设置在斜板除油器上方的一级斜板沉淀区和二级斜板区，设置在斜板除油器下方的泥斗，所述泥斗与排泥管连接，在一级斜板沉淀区和二级斜板区上方设置有链板式刮油机，所述刮油机依次与集油槽、排油管连接；所述氧化气浮器包括氧化池和气浮池，所述气浮池包括高效旋流离心混合器、气浮器和设置在池底的多孔集水板，所述多孔集水板通过与清水区连通；
所述蒸发结晶装置包括依次连接的Ⅳ效循环泵、Ⅳ效加热室、Ⅳ效蒸发罐、Ⅳ效转料泵、Ⅲ效循环泵、Ⅲ效加热室、Ⅲ效蒸发罐、Ⅲ效转料泵、Ⅱ效循环泵、Ⅱ效加热室、Ⅱ效蒸发罐、Ⅱ效转料泵、Ⅰ效循环泵、Ⅰ效加热室、Ⅰ效蒸发罐；所述Ⅰ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅱ效蒸发罐，Ⅱ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅲ效蒸发罐，Ⅲ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅳ效蒸发罐，Ⅳ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入盐浆桶；所述Ⅰ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅱ效加热室，Ⅱ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅲ效加热室，Ⅲ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅳ效加热室，Ⅳ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入冷凝器；Ⅰ效加热室、Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室和Ⅳ效加热室的冷凝水出口均接入深度处理装置；
所述深度处理装置包括膜生物反应器、三级提升泵和风机。
进一步地，在斜板除油器和氧化气浮器之间设置有一级提升泵。
进一步地，在氧化气浮器和蒸发结晶装置之间设置有二级提升泵。
进一步地，所述盐浆桶依次与盐浆泵、增稠机、离心机连接。
进一步地，所述冷凝器与真空泵连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
通过本回收利用处理系统对页岩气开发过程中产生的高含盐压裂返排液和气田水(50000mg/l≤TDS≤150000mg/l)处理后，回用做为页岩气开发井组的压裂用水，从而大大减少对水资源的需求，同时也减少了废水处置的挑战。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本实用新型的系统原理图。
具体实施方式
一种高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，如图1所示，包括：斜板除油器1、一级提升泵2、氧化气浮器3、二级提升泵4、Ⅳ效循环泵5、Ⅳ效加热室6、Ⅳ效蒸发罐7、Ⅳ效转料泵8、Ⅲ效循环泵9、Ⅲ效加热室10、Ⅲ效蒸发罐11、Ⅲ效转料泵12、Ⅱ效循环泵13、Ⅱ效加热室14、Ⅱ效蒸发罐15、Ⅱ效转料泵16、Ⅰ效循环泵17、Ⅰ效加热室18、Ⅰ效蒸发罐19、盐浆桶20、盐浆泵21、增稠机22、离心机23、冷凝器24、真空泵25、膜生物反应器26、三级提升泵27、风机28等，其中：
斜板除油器1、一级提升泵2、氧化气浮器3、二级提升泵4构成本实用新型的预处理装置。污水经斜板除油器1重力除去浮油及可沉固体后，由一级提升泵2提升进入氧化气浮器3先进行除油除SS，之后经二级提升泵4进入蒸发结晶装置。
Ⅳ效循环泵5、Ⅳ效加热室6、Ⅳ效蒸发罐7、Ⅳ效转料泵8、Ⅲ效循环泵9、Ⅲ效加热室10、Ⅲ效蒸发罐11、Ⅲ效转料泵12、Ⅱ效循环泵13、Ⅱ效加热室14、Ⅱ效蒸发罐15、Ⅱ效转料泵16、Ⅰ效循环泵17、Ⅰ效加热室18、Ⅰ效蒸发罐19、盐浆桶20、盐浆泵21、增稠机22、离心机23、冷凝器24、真空泵25构成本实用新型的蒸发结晶装置。经预处理装置处理后的污水，由二级提升泵4加压进入Ⅳ效加热室6，预热后，进入Ⅳ效蒸发罐7，经蒸发后母液由Ⅳ效转料泵8送入Ⅲ效蒸发罐11，其余各效流程与此相同；各效盐浆则排至盐浆桶20，由盐浆泵21送入增稠机22，经离心机23结晶脱水后，成品外运安全填埋；
外来蒸汽先进入Ⅰ效加热室18加热，Ⅰ效蒸发罐19产生的二次蒸汽再到Ⅱ效加热室14加热，依次传递，Ⅳ二次蒸汽被冷凝器24冷凝后，由真空泵25将不凝气带出系统。
膜生物反应器26、三级提升泵27、风机28构成本说明的深度处理装置。经蒸发结晶装置处理后分别从Ⅳ效加热室6、Ⅲ效加热室10、Ⅱ效加热室14和Ⅰ效加热室18出来的冷凝水，最后进入膜生物反应器26进行生化处理，处理后出水经由三级提升泵27提升至最终排放点或回用点；风机28供给膜生物反应器26生化处理所需的氧。
Claims (5)
1.一种高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，其特征在于：包括依次连接的预处理装置、蒸发结晶装置和深度处理装置，其中：
所述预处理装置包括斜板除油器和氧化气浮器；所述斜板除油器包括设置在斜板除油器上方的一级斜板沉淀区和二级斜板区，设置在斜板除油器下方的泥斗，所述泥斗与排泥管连接，在一级斜板沉淀区和二级斜板区上方设置有链板式刮油机，所述刮油机依次与集油槽、排油管连接；所述氧化气浮器包括氧化池和气浮池，所述气浮池包括高效旋流离心混合器、气浮器和设置在池底的多孔集水板，所述多孔集水板与清水区连通；
所述蒸发结晶装置包括依次连接的Ⅳ效循环泵、Ⅳ效加热室、Ⅳ效蒸发罐、Ⅳ效转料泵、Ⅲ效循环泵、Ⅲ效加热室、Ⅲ效蒸发罐、Ⅲ效转料泵、Ⅱ效循环泵、Ⅱ效加热室、Ⅱ效蒸发罐、Ⅱ效转料泵、Ⅰ效循环泵、Ⅰ效加热室、Ⅰ效蒸发罐；所述Ⅰ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅱ效蒸发罐，Ⅱ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅲ效蒸发罐，Ⅲ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入Ⅳ效蒸发罐，Ⅳ效蒸发罐底部的盐浆出口通过管道接入盐浆桶；所述Ⅰ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅱ效加热室，Ⅱ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅲ效加热室，Ⅲ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入Ⅳ效加热室，Ⅳ效蒸发罐顶部的蒸汽出口通过管道接入冷凝器；Ⅰ效加热室、Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室和Ⅳ效加热室的冷凝水出口均接入深度处理装置；
所述深度处理装置包括膜生物反应器、三级提升泵和风机。
2.根据权利要求1所述的高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，其特征在于：在斜板除油器和氧化气浮器之间设置有一级提升泵。
3.根据权利要求1所述的高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，其特征在于：在氧化气浮器和蒸发结晶装置之间设置有二级提升泵。
4.根据权利要求1所述的高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，其特征在于：所述盐浆桶依次与盐浆泵、增稠机、离心机连接。
5.根据权利要求1所述的高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统，其特征在于：所述冷凝器与真空泵连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN105036494A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-11-11 | 中国石油集团工程设计有限责任公司 | 高含盐压裂返排液及气田水地表排放处理系统及工艺 |
| CN106380037A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-08 | 张兖驹 | 一种油井作业用甲酸盐类加重剂的回收提纯方法 |
| CN110023462A (zh) * | 2016-08-27 | 2019-07-16 | 乔·特拉维斯·摩尔 | 油气井产生的盐水的处理系统 |
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| CN106380037A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-02-08 | 张兖驹 | 一种油井作业用甲酸盐类加重剂的回收提纯方法 |
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