本發(fā)明屬于油田開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及的是一種壓裂返排液處置設(shè)備及其處置工藝。

背景技術(shù)：

石油作為現(xiàn)代社會(huì)的不可缺少的能源之一，其主要來源為油田的開發(fā)，一個(gè)含油構(gòu)造經(jīng)過初探發(fā)現(xiàn)其具有工業(yè)油氣流以后，緊接著就要進(jìn)行詳探并逐步投入開發(fā)。所謂油田開發(fā)，就是依據(jù)詳探成果和必要的生產(chǎn)性開發(fā)試驗(yàn)，在綜合研究的基礎(chǔ)上對(duì)具有工業(yè)價(jià)值的油田，按照國家對(duì)原油生產(chǎn)的要求，從油田的實(shí)際情況和生產(chǎn)規(guī)律出發(fā)，制定出合理的開發(fā)方案并對(duì)油田進(jìn)行建設(shè)和投產(chǎn)，使油田按預(yù)定的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效果長期生產(chǎn)，直至開發(fā)結(jié)束的全過程。

而油田開發(fā)過程中,油水井措施廣泛應(yīng)用的增產(chǎn)增注方式,伴隨措施過程中必然產(chǎn)生大量的措施返排液,具有成分復(fù)雜、理化性質(zhì)多變、處理和運(yùn)輸難度大等特點(diǎn)；與此同時(shí)隨著新兩法的實(shí)施,如何高效合理的處理措施廢液,已成為困擾油田發(fā)展的瓶頸問題之一,因此,開展措施廢液處理技術(shù)研究對(duì)油田發(fā)展有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種日產(chǎn)量高的，安全性能高的，運(yùn)行成本小的，過濾精度高的壓裂返排液處置設(shè)備及其處置工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種壓裂返排液處置設(shè)備，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是，包括壓裂返排液儲(chǔ)存池，壓裂返排液儲(chǔ)存池連接有混合催化氧化單元，混合催化氧化單元連接有絮凝單元，絮凝單元連接有沉淀單元，沉淀單元連接有氣浮單元，氣浮單元連接有精密過濾單元；混合催化氧化單元、絮凝單元、沉淀單元、氣浮單元和精密過濾單元均連接有同一個(gè)污泥儲(chǔ)存池，污泥儲(chǔ)存池連接有板框壓濾單元，板框壓濾單元上設(shè)有出液管，出液管分別與絮凝單元和氣浮單元連接。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，精密過濾單元設(shè)有過濾器和過濾材質(zhì)，過濾材質(zhì)采用PE燒結(jié)濾芯制成，過濾材質(zhì)的孔隙度1μm；過濾器采用機(jī)械金屬隔網(wǎng)、自動(dòng)測壓、自動(dòng)在線反洗方式，該級(jí)過濾器的過濾精度為1μm。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，催化氧化單元連接有潛水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、出水泵和第一藥劑泵，第一藥劑泵為兩個(gè)個(gè)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，絮凝單元與催化氧化單元的出水泵連接，絮凝單元連接有三個(gè)第二藥劑泵。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，沉淀單元包括絮凝池和沉淀池，絮凝池和沉淀池底部均設(shè)有閥門，絮凝池和沉淀池連接有污泥濃縮池，污泥濃縮池設(shè)有與絮凝池連接的水泵。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，氣浮單元包括溶氣罐，溶氣罐連接有管道泵、空壓機(jī)、刮板器和清水池。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，粗過濾裝置、加壓泵和精密過濾裝置，精密過濾裝置上設(shè)有過濾流程閥門和反沖洗流程閥門。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，板框壓濾單元包括框壓濾機(jī)、螺桿泵和螺旋輸送器，括框壓濾機(jī)上設(shè)有板框。

本發(fā)明的壓裂返排液處置工藝為：

(1).對(duì)壓裂返排液進(jìn)行持續(xù)氧化反應(yīng)，在對(duì)壓裂返排液進(jìn)中通過第一藥劑泵加入硫酸和催化劑；

(2).在絮凝單元內(nèi)通過第二藥劑泵加入無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑，去除水質(zhì)中的大分子有機(jī)物、懸浮物、大顆粒等，降低出水色度、濁度；

(3).為對(duì)絮凝后的水體進(jìn)行固液分離；

(4).利用溶氣水實(shí)現(xiàn)液相中小顆粒的去除；

(5).孔濾去除水體中的懸浮物；

(6).對(duì)污泥池中泥漿進(jìn)行固液分離處置。

本發(fā)明的有益效果是：設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)毫逊蹬乓哼M(jìn)行高效處置，并且過濾精度高，安全性能高，運(yùn)行成本低，能夠適用于現(xiàn)有的油田開發(fā)技術(shù)中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的催化氧化單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的絮凝單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的沉淀單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的氣浮單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的精密過濾單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7位本發(fā)明的框板壓濾單元結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-混合催化氧化單元，2-絮凝單元，3-沉淀單元，4-氣浮單元，5-精密過濾單元，6-污泥儲(chǔ)存池，7-板框壓濾單元，8-壓裂返排液儲(chǔ)存池，9-潛水泵，10-羅茨風(fēng)機(jī)，11-出水泵，12-第一藥劑泵，13-第二藥劑泵，14-絮凝池，15-沉淀池，16-污泥濃縮池，17-水泵，18-溶氣罐，19-管道泵，20-空壓機(jī)，21-刮板器，22-清水池，23-粗過濾裝置，24-加壓泵，25-精密過濾裝置，26-括框壓濾機(jī)，27-螺桿泵，28-螺旋輸送器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說明，但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種壓裂返排液處置設(shè)備，包括壓裂返排液儲(chǔ)存池8，壓裂返排液儲(chǔ)存池連接有混合催化氧化單元1，混合催化氧化單元1連接有絮凝單元2，絮凝單元2連接有沉淀單元3，沉淀單元3連接有氣浮單元4，氣浮單元4連接有精密過濾單元5；混合催化氧化單元1、絮凝單元2、沉淀單元3、氣浮單元4和精密過濾單元5均連接有同一個(gè)污泥儲(chǔ)存池6，污泥儲(chǔ)存池6連接有板框壓濾單元7，板框壓濾單元7上設(shè)有出液管，出液管分別與絮凝單元2和氣浮單元4連接。

如圖6所示，所述的所述的精密過濾單元5包括粗過濾裝置23、加壓泵24和精密過濾裝置25，精密過濾裝置25上設(shè)有過濾流程閥門和反沖洗流程閥門；精密過濾單元5設(shè)有過濾器和過濾材質(zhì)，過濾材質(zhì)采用PE燒結(jié)濾芯制成，過濾材質(zhì)的孔隙度1μm；過濾器采用機(jī)械金屬隔網(wǎng)、自動(dòng)測壓、自動(dòng)在線反洗方式，該級(jí)過濾器的過濾精度為1μm；

操作規(guī)則

開啟潛水泵，將清水池清水經(jīng)粗過濾；

將粗過濾開關(guān)全部調(diào)到自動(dòng)檔位；

開啟加壓泵，粗過濾出水經(jīng)過精密過濾排入處理出水池；

待精密過濾壓力表超過0.4Mpa要進(jìn)行反沖洗。

注意事項(xiàng)

精密過濾單元，打開過濾流程閥門，關(guān)閉反沖洗流程閥門，啟動(dòng)潛水泵，即可進(jìn)行精密過濾。查看過濾罐體壓力，若無出水產(chǎn)出，開啟加壓泵，控制過濾罐壓力0.4MPa以內(nèi)，超過此壓力后，停止運(yùn)行，進(jìn)行反洗作業(yè)；

過濾器反洗作業(yè)為停止?jié)撍眠M(jìn)水，關(guān)閉過濾流程閥門，打開反沖洗流程閥門，啟動(dòng)加壓泵進(jìn)行反沖洗，沖洗半小時(shí)即可；

注意氣浮出水池液位高度及潛水泵位置，確保液位高度可控、防止?jié)撍寐冻鲆好鏌龎谋谩?/p>

如圖2所示，所述的催化氧化單元1連接有潛水泵9、羅茨風(fēng)機(jī)10、出水泵11和第一藥劑泵12，第一藥劑泵12為兩個(gè)個(gè)；操作規(guī)則如下：

開啟出水泵11向催化氧化池1中進(jìn)水，分別開啟第一藥劑泵12-1#和3#給催化氧化池1中廢水進(jìn)行加藥(硫酸，催化劑)，開啟羅茨風(fēng)10機(jī)給催化氧化池1中廢液進(jìn)行曝氣，注意事項(xiàng)：本單元中羅茨風(fēng)機(jī)10為連續(xù)運(yùn)行，保證反應(yīng)罐體內(nèi)的污水充分?jǐn)嚢杈鶆?。注意羅茨風(fēng)機(jī)10的機(jī)油液位，及時(shí)補(bǔ)充黃油及機(jī)油，確保風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；硫酸加藥依據(jù)：查看反應(yīng)罐體內(nèi)的污水pH值，控制3-4之間，若超過4時(shí)，延長酸泵開啟時(shí)間。若低于3時(shí)，減少酸泵開啟時(shí)間。目前建議酸泵每隔1小時(shí)開啟10分鐘，具體情況可根據(jù)罐體中pH進(jìn)行調(diào)控。催化劑加藥依據(jù)：催化劑加藥量為進(jìn)水量的0.1％，目前調(diào)試期間水量較小，無法連續(xù)開泵供藥，目前建議催化劑泵每隔1小時(shí)開啟10分鐘。

如圖3所示，所述的絮凝單元2與催化氧化單元1的出水泵11連接，絮凝單元2連接有三個(gè)第二藥劑泵13；操作規(guī)則如下：開啟出水泵11將催化氧化池1中廢液導(dǎo)入絮凝池2，開啟第二藥劑泵13-7#向廢液中加入聚鐵，開啟第二藥劑泵13-5#加入堿液，開啟第二藥劑泵13-9#加入PAM，調(diào)節(jié)三臺(tái)第二藥劑泵13的流量，無機(jī)絮凝劑(鐵/鋁)：加藥量為進(jìn)水水量的0.15％，即配成溶液量的1％(按照15％溶液計(jì)算)，此部分可根據(jù)進(jìn)水量值進(jìn)行調(diào)節(jié)第二藥劑13泵流量。

計(jì)算方式：理論藥劑流量

計(jì)算藥劑流量方式：利用量筒(250ml)測量PAC溶液出液體積，使用秒表讀書t1.

計(jì)算方式：流量

每小時(shí)測量一次PAC溶液流量，若流量大于理論藥劑流量，降低加藥泵進(jìn)藥量。若流量小于理論藥劑流量，增加加藥泵進(jìn)藥量。具體視現(xiàn)場情況而定。

堿液：根據(jù)絮凝池中pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)堿量的加入量，控制在8-9之間，若超過9時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)量泵，降低加藥量。若低于8時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)量泵，增加加藥量，有機(jī)絮凝劑(PAM)：配置的溶液濃度為0.1％，加藥量為進(jìn)水水量的1％，即有機(jī)絮凝劑加藥流量＝進(jìn)水流量*1％*1000，另查看沉淀池出水情況，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)粘稠，即PAM加藥量過大，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。

如圖4所示，所述的沉淀單元3包括絮凝池14和沉淀池15，絮凝池14和沉淀池15底部均設(shè)有閥門，絮凝池14和沉淀池15連接有污泥濃縮池16，污泥濃縮池16設(shè)有與絮凝池14連接的水泵17；操作規(guī)則，待絮凝池和沉淀池底部泥量較多時(shí)，打開絮凝池14和沉淀池15底部閥門將泥排入污泥濃縮池16，待污泥濃縮池16中泥沉到底部打開水泵17將上清液導(dǎo)入沉淀池15，注意事項(xiàng)：污泥濃縮池16中水泵17進(jìn)行調(diào)節(jié)高度，抽取上層清液，具體抽取數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況而定，觀察回流狀況，確保無絮體抽回至水處理系統(tǒng)，抽取完成后，對(duì)斜板沉淀池進(jìn)行排泥作業(yè)，降低液位高度50cm。開啟沉淀池底部排泥閥，排除底部存泥，排放30s，可根據(jù)現(xiàn)場情況而定，上述兩步為連續(xù)作業(yè)，完成后停留2h，確保污泥濃縮池中固液分離。

重復(fù)以上部分進(jìn)行作業(yè)，確保污泥池液位高度可控。

如圖5所示，所述的氣浮單元4包括溶氣罐18，溶氣罐18連接有管道泵19、空壓機(jī)20、刮板器21和清水池22；操作規(guī)則，開啟管道泵，調(diào)節(jié)溶氣罐水壓；開啟空壓機(jī)，待氣浮水面出現(xiàn)大量浮渣開啟刮板器，注意事項(xiàng)：開啟操作：打開管道泵，對(duì)溶氣罐進(jìn)行沖壓，待壓力達(dá)到0.2-0.3Mpa后打開空壓機(jī)(管道泵出水閥門已調(diào)節(jié)好，勿動(dòng))，即可實(shí)現(xiàn)溶氣水的產(chǎn)出。

關(guān)機(jī)操作：先關(guān)閉空壓機(jī)，并將空壓機(jī)中存氣放凈再關(guān)閉管道泵即可。

調(diào)節(jié)無機(jī)絮凝劑的加入量，控制流速，出液狀況為連續(xù)滴液即可。

調(diào)節(jié)有機(jī)絮凝劑的加入量，第二藥劑泵的最低值即可。

刮板機(jī)操作：不可進(jìn)行連續(xù)刮渣作業(yè)，間歇式運(yùn)行(目前進(jìn)水量較低，需要進(jìn)行控制)。

如圖7所示，所述的板框壓濾單元7包括框壓濾機(jī)26、螺桿泵27和螺旋輸送器28，括框壓濾機(jī)上26設(shè)有板框；

操作規(guī)則

開啟板框壓濾機(jī)壓緊按鈕；

開啟螺桿泵，將泥輸送到板框；

待壓力達(dá)到0.4Mpa，板框無濾液或?yàn)V液渾濁關(guān)閉螺桿泵；

開啟板框放松按鈕；

點(diǎn)動(dòng)板框開板按鈕。

開啟螺旋輸送器；

注意事項(xiàng)

查看板框?yàn)V板之間濾布情況，不能出現(xiàn)濾布存在褶皺現(xiàn)象，確保壓濾過程中無污泥在板框間流出；

開啟板框壓濾機(jī)壓緊按鈕，此過程后續(xù)為自動(dòng)進(jìn)行保壓作業(yè)，查看加壓桿上壓力表，黑色指針會(huì)逐漸升高，直至指針維持在綠色與紅色指針之間，即壓緊作業(yè)完成；

打開螺旋輸送機(jī)底部閥門；

打開螺桿泵進(jìn)出口閥門，打開回流閥門，開啟螺桿泵，此時(shí)泥漿會(huì)打入到板框腔體之間。濾液在每個(gè)濾板的龍頭處流出，觀察濾液效果。若澄清，此部分排放至清水池中。若渾濁，此部分排放至污泥池中；

管道壓力表達(dá)到0.4MPa；龍頭處無濾液流出或?yàn)V液變渾濁；表示壓濾過程完成，此時(shí)關(guān)閉螺桿泵，關(guān)閉螺桿泵進(jìn)出口閥門，打開回流閥門，關(guān)閉螺旋輸送機(jī)底部閥門；

開啟壓力桿放松壓力按鈕，此時(shí)壓力桿會(huì)回收，直至停止為止；

點(diǎn)動(dòng)板框壓濾板開板按鈕，當(dāng)開板器卡到壓濾板把手后，向后移動(dòng)壓濾板，此時(shí)濾餅會(huì)掉落，若濾餅粘到濾布上，需要現(xiàn)場人員使用工具，將其進(jìn)行剝離，注意勿將濾膜破壞。逐個(gè)打開濾板，放掉濾餅；

開啟螺旋輸送機(jī)，將濾餅輸送至裝載機(jī)挖斗上，此時(shí)人員需要對(duì)泥餅槽進(jìn)行清理。

重復(fù)以上過程，完成下一次壓濾作業(yè)。

一種壓裂返排液處置設(shè)備，其處置工藝為：(1).對(duì)壓裂返排液進(jìn)行持續(xù)氧化反應(yīng)，在對(duì)壓裂返排液進(jìn)中通過第一藥劑泵加入硫酸和催化劑；

(2).在絮凝單元內(nèi)通過第二藥劑泵加入無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑，去除水質(zhì)中的大分子有機(jī)物、懸浮物、大顆粒等，降低出水色度、濁度；

(3).為對(duì)絮凝后的水體進(jìn)行固液分離；

(4).利用溶氣水實(shí)現(xiàn)液相中小顆粒的去除；

(5).孔濾去除水體中的懸浮物；

(6).對(duì)污泥池中泥漿進(jìn)行固液分離處置。

本發(fā)明中混合催化氧化技術(shù)：

混合催化氧化技術(shù)是屬于高級(jí)氧化技術(shù)的一種新型氧化技術(shù)。該技術(shù)除了具備高級(jí)氧化的優(yōu)勢之外繼承了傳統(tǒng)Fenton強(qiáng)氧化能力的特點(diǎn),對(duì)提高廢水的可生化性、溶解性和混凝性具有很大幫助,利于廢水的后續(xù)處理。

在多金屬填料中,摻雜少量的Fe3-xNix04、Fe3-x Cox04和Fe3-xMnx04過渡金屬能顯著提高催化劑催化H2O2分解的活性,Mn和Co等能夠增強(qiáng)磁鐵礦的催化活性。鐵源是穩(wěn)定的存在于催化劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,能夠有效的在催化雙氧水的過程中產(chǎn)生輕基自由基·0H,受反應(yīng)的pH的限制程度將會(huì)降低,反應(yīng)也不會(huì)伴隨著氫氧化鐵沉淀的產(chǎn)生。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)Fenton的諸多不足之處,加強(qiáng)了在中性條件下對(duì)污染物的礦化能力，既節(jié)約了藥劑的投加量，減少藥劑污染，有保證處置效果的提高，實(shí)現(xiàn)廢棄物的環(huán)保處置。

本單元主要作用是深度氧化壓裂返排液中的有機(jī)物質(zhì)，高效降低COD含量。

絮凝沉淀單元：

本單元利用我公司篩選出的高效復(fù)合絮凝劑，對(duì)經(jīng)過高級(jí)氧化、脫硼處理后的水樣進(jìn)行架橋絮凝，在該單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)污水的中油類、SS和有機(jī)污染物的再次分離，該單元集pH調(diào)整、混凝反應(yīng)、絮凝和沉淀分離為一體，絮凝反應(yīng)區(qū)中污水在助凝劑和回流污泥的作用下，形成高濃度的懸浮泥渣層來增加顆粒碰撞機(jī)會(huì)，有效吸附膠體、懸浮物、CODcr等污染物，實(shí)現(xiàn)廢水中SS、微細(xì)顆粒的凝聚、粘結(jié)和沉淀分離，為后續(xù)過濾單元降低處理難度。

精密過濾單元：

精密過濾單元采用PE燒結(jié)濾芯作為過濾材質(zhì)，孔隙度1μm，該過濾器采用機(jī)械金屬隔網(wǎng)、自動(dòng)測壓、自動(dòng)在線反洗方式，該級(jí)過濾器的過濾精度為1μm，出水可以滿足《壓裂液通用技術(shù)條件要求》SY/T6376-2008配液回用要求。

板框壓濾單元：

斜板沉淀池產(chǎn)生的污泥及氣浮單元產(chǎn)生的浮渣等進(jìn)入污泥處置系統(tǒng)進(jìn)行泥水分離，采用污泥濃縮加板框脫水工藝。污泥先經(jīng)過濃縮槽進(jìn)行濃縮處置，后加壓至板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離脫水處理。脫出水返回絮凝單元或氣浮水池進(jìn)行處理，脫水后的污泥集中外運(yùn)處置，從而實(shí)現(xiàn)污泥減量化處置

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。