一種頁巖氣壓裂返排液深度處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種壓裂返排液深度處理系統(tǒng)，尤其適用于頁巖氣壓裂返排液深度處理系統(tǒng)，屬于排放液處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣是一種重要的非常規(guī)能源，近年來我國正處于開發(fā)頁巖氣的熱潮中，國家在“十二五”規(guī)劃中明確要求推進(jìn)頁巖氣等非常規(guī)油氣資源的開發(fā)利用
[0003]較常規(guī)天然氣相比，由于頁巖地層滲透率很低，開發(fā)難度很大，因此水力壓裂是開發(fā)頁巖氣的主要手段，但壓裂施工后返排液的處理卻難以達(dá)到環(huán)保要求。頁巖氣壓裂返排液中含有胍膠、甲醛、石油類及其它各種添加劑。眾多添加劑的加入使壓裂液具有高的COD值，高穩(wěn)定性，高粘度等特點。同時由于添加劑種類繁多，使COD值的降低難度變大，特別是一些不易凈化的親水性有機添加劑，難以從廢水中除去。因此，對壓裂返排液進(jìn)行有效處理，達(dá)到相關(guān)的水質(zhì)排放要求，這對于緩解開發(fā)區(qū)的環(huán)境問題顯得格外重要，同時對于保障頁巖氣的正常生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和節(jié)約淡水資源有著十分重要的現(xiàn)實意義。
[0004]另外，臭氧高級氧化技術(shù)與生物處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于廢水處理。臭氧高級氧化技術(shù)可使大分子污染物開環(huán)降解，提高廢水的可生化性;生物處理技術(shù)可有效降解廢水的可降解污染物，使出水達(dá)到排放要求。
[0005]對于壓裂返排液的處理方法主要是自然風(fēng)干和化學(xué)處理，自然風(fēng)干是將壓裂返排液儲存在專門的返排液池中，采取自然蒸發(fā)的方法進(jìn)行干化，最后直接填埋。這種方式不僅耗費大量時間，而且填埋后的污泥塊依然會滲濾出油、重金屬、醛、酚等污染物，存在嚴(yán)重的二次污染?；瘜W(xué)處理是將返排液集中進(jìn)行加藥絮凝、過濾等預(yù)處理，然后將返排液回注到地層中，這種方法的處理工藝流程復(fù)雜，且未能實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有頁巖氣壓裂返排液達(dá)標(biāo)處理難度大、不能連續(xù)運行且處理成本高的問題，本實用新型提供一種頁巖氣壓裂返排液處理系統(tǒng)，能有效解決頁巖氣壓裂返排液達(dá)標(biāo)處理難度大，成本高的問題，并可使系統(tǒng)連續(xù)運行。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種頁巖氣壓裂返排液深度處理系統(tǒng)，包括臭氧氧化系統(tǒng)和曝氣生物濾池系統(tǒng)，臭氧氧化系統(tǒng)包括臭氧發(fā)生器、臭氧氧化塔、廢水收集池I和廢水收集池II;曝氣生物濾池系統(tǒng)包括生物濾池I和生物濾池II;所述臭氧氧化塔的底部設(shè)有與廢水收集池I連通的進(jìn)水管和與臭氧發(fā)生器連通的進(jìn)氣管，臭氧氧化塔的底部設(shè)有承托層，進(jìn)水管通過承托層均勻布水;承托層上方設(shè)有排渣口，臭氧氧化塔的上部設(shè)有填料進(jìn)口，臭氧氧化塔的中部設(shè)有填料區(qū)、曝氣豎管和多層曝氣橫管，曝氣豎管垂直穿過多層曝氣橫管，填料區(qū)位于相鄰兩曝氣橫管之間；在填料區(qū)上方的臭氧氧化塔上設(shè)有出水管，出水管與廢水收集池II相連，廢水收集池II與生物濾池I的濾池進(jìn)水管相連；生物濾池I的濾池進(jìn)水管設(shè)于其底部，生物濾池I的頂部和生物濾池II的底部通過濾池出水管相連;生物濾池I和生物濾池II的底部均設(shè)有濾池承托層，濾池進(jìn)水管通過承托層均勻布水，濾池承托層的上面設(shè)有生物填料區(qū)；生物濾池I的中部設(shè)有濾池曝氣橫管，生物濾池I的生物填料區(qū)分別位于濾池曝氣橫管的上下兩側(cè);生物濾池II內(nèi)設(shè)有濾池曝氣豎管和數(shù)層濾池曝氣橫管，濾池曝氣豎管垂直穿過數(shù)層濾池曝氣橫管，生物填料區(qū)位于相鄰兩濾池曝氣橫管之間;在生物濾池II的上方設(shè)有與回用水收集池相連的濾池出水管。
[0008]作為一種優(yōu)選方式:臭氧氧化塔為封閉式的圓柱體，其頂部為弧形，臭氧氧化塔的頂部設(shè)有與臭氧破壞器相連的尾氣排放口。
[0009]作為一種優(yōu)選方式:臭氧氧化塔的進(jìn)氣管位于承托層頂部、填料層底部，與底層的曝氣橫管相連。
[0010]作為一種優(yōu)選方式:臭氧氧化塔內(nèi)設(shè)有4層曝氣橫管，曝氣橫管上設(shè)有曝氣孔，且在曝氣孔中內(nèi)置不銹鋼篩網(wǎng)，各層曝氣橫管由2條開孔管呈十字形組成，由曝氣豎管連接，連接處為十字交叉。
[0011]作為一種優(yōu)選方式:4層曝氣橫管的曝氣孔數(shù)自下而上比例為6:3:2:1。
[0012]作為一種優(yōu)選方式:進(jìn)氣管上設(shè)有閥門，進(jìn)氣管與曝氣管相連。
[0013]作為一種優(yōu)選方式:反應(yīng)塔填料層位于承托層至出水管之間，且低于出水管。
[0014]作為一種優(yōu)選方式:生物濾池I和生物濾池II的反應(yīng)塔主體均為四方柱體，且上部開口。
[0015]作為一種優(yōu)選方式:生物濾池I的濾池曝氣管位于生物濾池I的生物填料層中部，該濾池曝氣管上設(shè)有曝氣孔，且其中內(nèi)置不銹鋼篩網(wǎng)；生物濾池II設(shè)有4層濾池曝氣橫管，濾池曝氣橫管設(shè)有曝氣孔，且其中內(nèi)置不銹鋼篩網(wǎng)，各層濾池曝氣橫管由2條開孔管呈十字形組成，由濾池曝氣豎管連接，連接處為十字交叉。
[0016]作為一種優(yōu)選方式:4層曝氣橫管的曝氣孔數(shù)自下而上比例為6:3:2:1。
[0017]作為一種優(yōu)選方式:生物濾池I濾池曝氣管以下的生物填料區(qū)為厭氧段，以上為好氧段。
[0018]作為一種優(yōu)選方式:曝氣生物濾池系統(tǒng)的曝氣系統(tǒng)由空壓機提供，在生物濾池I和生物濾池II相連的濾池進(jìn)氣管上設(shè)有閥門。
[0019]作為一種優(yōu)選方式:生物濾池I的濾池進(jìn)水管位于生物濾池I的濾池承托層的底部，且與臭氧氧化系統(tǒng)的出水管相連;生物濾池II的濾池進(jìn)水管位于生物濾池II的濾池承托層的底部，且與生物濾池I的濾池出水管相連。
[0020]作為一種優(yōu)選方式:生物濾池I和生物濾池II的濾池出水管為反沖洗出水管，分別位于各自池體上部，且低于出水管。
[0021 ]其中:所述進(jìn)水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)均由自動控制裝置控制。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:本系統(tǒng)將臭氧高級氧化技術(shù)和生物濾池技術(shù)相結(jié)合，有效地保證了出水水質(zhì)，頁巖氣壓裂返排液處理成本大大降低;整個系統(tǒng)設(shè)備簡單、連接合理，穩(wěn)定可靠，運行和維修費用低，廣泛適用于壓裂返排液處理，尤其適用于頁巖氣壓裂返排液處理。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1.進(jìn)氣管，2.進(jìn)水管，3.曝氣橫管，4.曝氣豎管，5.尾氣排放口，6.填料進(jìn)口，7.承托層，8.填料區(qū)，9.排渣口，10.氧化塔出水管，11.濾池進(jìn)水管，12.生物填料區(qū)，13.反沖洗出水管，14.濾池進(jìn)氣管，15.濾池出水管，16.濾池曝氣橫管，17.濾池曝氣豎管，18.濾池承托層，19.出水管，101.臭氧發(fā)生器，102.臭氧氧化塔，103.臭氧破壞器，104.廢水收集池I，105.廢水收集池II，106.生物濾池I，107.生物濾池II，108.回用水收集池，109.空壓機。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1所示，本實用新型所述的一種頁巖氣壓裂返排液處理系統(tǒng)，能夠達(dá)到深度處理的要求，整個系統(tǒng)包括臭氧高級氧化系統(tǒng)和曝氣生物濾池系統(tǒng)。
[0027]臭氧氧化系統(tǒng)主要由進(jìn)氣管1、進(jìn)水管2、曝氣橫管3、曝氣豎管4、尾氣排放口5、填料進(jìn)口 6、承托層7、填料區(qū)8、排渣口 9、氧化塔出水管10、臭氧發(fā)生器101、臭氧氧化塔102、臭氧破壞器103、廢水收集池1104和廢水收集池II105組成。曝氣生物濾池系統(tǒng)主要由生物濾池1106和生物濾池II107組成。其包括濾池進(jìn)水管11、生物填料區(qū)12、反沖洗出水管13、濾池進(jìn)氣管14、濾池出水管15、濾池曝氣橫管16、濾池曝氣豎管17、濾池承托層18和出水管19。
[0028]其中:所述臭氧氧化塔的底部設(shè)有與廢水收集池I連通的進(jìn)水管和與臭氧發(fā)生器連通的進(jìn)氣管，臭氧氧化塔的底部設(shè)有承托層，進(jìn)水管通過承托層均勻布水;承托層上方設(shè)有排渣口，臭氧氧化塔的上部設(shè)有填料進(jìn)口，臭氧氧化塔的中部設(shè)有填料區(qū)、曝氣豎管和多層曝氣橫管，曝氣豎管垂直穿過多層曝氣橫管，填料區(qū)位于相鄰兩曝氣橫管之間。
[0029]臭氧氧化塔為封閉式的圓柱體，其頂部為弧形，臭氧氧化塔的頂部設(shè)有與臭氧破壞器相連的尾氣排放口。臭氧氧化塔的進(jìn)氣管位于承托層頂部、填料層底部，與底層的曝氣橫管相連。臭氧氧化塔內(nèi)設(shè)有4層曝氣橫管，曝氣橫管上設(shè)有曝氣孔，且在曝氣孔中內(nèi)置不銹鋼篩網(wǎng)，各層曝氣橫管由2條開孔管呈十字形組成，由曝氣