一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤層氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)擁有豐富的煤層氣資源，煤層氣在開發(fā)過程中，會(huì)排出大量伴生水。隨著煤層氣開發(fā)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，煤層開采過程中產(chǎn)出水對(duì)生態(tài)環(huán)境影響已引起廣泛關(guān)注。
[0003]由于煤層氣產(chǎn)出水具有高鈉度和高礦化度的特征，含有大量的污染物(懸浮物、礦物質(zhì)、鹽類、低重度油類等)，如果排出水不做任何處理直接排入地表水體或用來澆灌農(nóng)田，必然會(huì)對(duì)其產(chǎn)生污染，對(duì)地下水環(huán)境也將產(chǎn)生巨大影響。
[0004]國(guó)內(nèi)外雖已提出了很多煤層氣產(chǎn)出水的處理技術(shù)，如反滲透、納濾、離子交換、電容去離子、吸附過濾、電滲析和蒸餾等，但大多數(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，還未能大規(guī)模地應(yīng)用于生產(chǎn)。尤其是在國(guó)內(nèi)，由于對(duì)煤層氣勘探起步比較晚，還沒有建立起完善的煤層氣產(chǎn)出水處理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對(duì)煤層氣開采過程中水處理的現(xiàn)狀，提出一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，并首次將投資費(fèi)用低、管理方便的人工濕地技術(shù)運(yùn)用到煤層氣產(chǎn)出水的處理中來，以便有效避免煤層氣開采過程當(dāng)中出現(xiàn)產(chǎn)出水排放導(dǎo)致的環(huán)境問題，從而促進(jìn)煤層氣的綠色環(huán)保開發(fā)利用。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方法:
[0007]一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，包括格柵、調(diào)節(jié)池、物化池、人工濕地，其連接關(guān)系為:所述的格柵設(shè)置在污水進(jìn)水段，格柵后設(shè)置調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置提升栗和排泥栗，調(diào)節(jié)池底部沿著排泥栗方向做1_3%。坡降，排泥栗低于調(diào)節(jié)池底部40-60cm，所述的調(diào)節(jié)池內(nèi)部安裝的提升栗通過液位控制其啟閉，高開低關(guān)，提升栗通過動(dòng)力電纜與PLC配電箱的動(dòng)力控制模塊連接，液位計(jì)通過信號(hào)電纜與PLC配電箱的信號(hào)控制模塊連接，PLC通過液位計(jì)反饋的信息，按照編程設(shè)計(jì)向提升栗發(fā)送啟閉指令，提升栗通過管道連接物化池上部，物化池內(nèi)鋪設(shè)吸附填料，吸附填料將以框式整體裝填，物化池下部管道連接人工濕地。
[0008]所述的格柵安裝在污水進(jìn)水段，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，單獨(dú)構(gòu)建格柵槽安裝，也可安裝在調(diào)節(jié)池內(nèi)，格柵采用中細(xì)格柵，中格柵凈間隙10-40_，細(xì)格柵凈間隙1.5-10_。
[0009]所述的物化池內(nèi)的吸附填料為活性氧化鋁、沸石、活性炭、礫石、煤渣及吸附樹脂的一種或多種，吸附反應(yīng)時(shí)間0.5h_2h，所有填料將以框式整體裝填，以便于填料吸附飽和后及時(shí)進(jìn)行更換。吸附填料粒徑為5-80mm，填充后孔隙率不小于30%。
[0010]所述的人工濕地采用下行流濕地技術(shù)，從下到上包括底部收水管、濕地填料、上部布水管及濕地植物。
[0011]所述的下行流人工濕地采用穿孔管進(jìn)行布水和收水，分收水管和分布水管沿管軸斜向45°交錯(cuò)穿孔(管軸與孔軸夾角45° )，孔徑8-12mm，開孔間距100-200mm。
[0012]所述的濕地填料分為三層，按照從上到下粒徑逐漸增大的方式進(jìn)行安裝，粒徑分別為 5_10mm、10_30_ 和 30_50mm，每層粒徑厚度為 300-500mm。
[0013]所述的濕地填料為鋼渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、礫石和耜砂中的一種或多種。
[0014]所述的濕地植物選擇生長(zhǎng)速度快、管理方便、適應(yīng)性強(qiáng)和景觀效果好的品種，可選擇美人蕉、香蒲、蘆葦、菖蒲、風(fēng)車草、梭魚草和鳶尾中的一種或者多種，種植密度9-25株/m2。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.將人工濕地運(yùn)用到煤層氣產(chǎn)出水進(jìn)行深度處理，建設(shè)費(fèi)用較常規(guī)處理技術(shù)節(jié)約 1/3-1/2 ;
[0017]2.運(yùn)行費(fèi)用大大降低，不到常規(guī)生化處理運(yùn)行費(fèi)用的50% ;
[0018]3.系統(tǒng)出水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)要求，對(duì)周邊環(huán)境不造成污染；
[0019]4.在去除產(chǎn)出水污染物、實(shí)現(xiàn)水資源回用的同時(shí)，具有較好的景觀效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為煤層氣產(chǎn)出水深度處理系統(tǒng)工藝流程圖；
[0021]圖2為水位控制開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中1、格柵槽，1-1、格柵，2、調(diào)節(jié)池，2-1、排泥栗，2-2、提升栗，3、物化池，3-1、吸附填料，4、人工濕地，4-1、濕地植物，4-2、布水管，4-3、濕地填料，4-4、收水管，5、PLC配電箱；5-1、動(dòng)力控制模塊，5-2、PLC，5-3、信號(hào)控制模塊，5_4、液位計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1:
[0024]一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，包括格柵1-1、調(diào)節(jié)池2、物化池3、下行流人工濕地4，其連接關(guān)系為:所述的格柵1-1設(shè)置在污水進(jìn)水段，格柵1-1后設(shè)置調(diào)節(jié)池2，調(diào)節(jié)池2內(nèi)設(shè)置提升栗2-2和排泥栗2-1，調(diào)節(jié)池2底部沿著排泥栗2-1方向做1%?；?%。或3%。坡降，排泥栗2-1低于調(diào)節(jié)池2底部40cm或50cm或60cm，提升栗通2_2過管道連接物化池3上部，物化池3內(nèi)鋪設(shè)吸附填料3-1，吸附填料3-1將以框式整體裝填，物化池3下部管道連接下行流人工濕地4上部，下行流人工濕地4內(nèi)由上至下依次設(shè)置濕地植物4-1、布水管4-2、濕地填料4-3及收水管4-4。
[0025]所述的格柵1-1安裝在污水進(jìn)水段，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，單獨(dú)構(gòu)建格柵槽1安裝，也可安裝在調(diào)節(jié)池2內(nèi)，格柵1-1采用中細(xì)格柵(中格柵凈間隙10-40mm，細(xì)格柵凈間隙
1.5~10mm) η
[0026]所述的調(diào)節(jié)池2內(nèi)部安裝的提升栗2-2通過液位計(jì)5-4控制其啟閉，高開低關(guān)。提升栗2-2通過動(dòng)力電纜與PLC配電箱5的動(dòng)力控制模塊5-1連接，液位計(jì)5-4通過信號(hào)電纜與PLC配電箱5的信號(hào)控制模塊5-3連接，PLC5-2通過液位計(jì)5_4反饋的信息，按照編程設(shè)計(jì)向提升栗2-2發(fā)送啟閉指令。
[0027]所述的物化池3內(nèi)的吸附填料3-1為活性氧化鋁、沸石、活性炭、礫石、煤渣及吸附樹脂等一種或二至六種的任意組合，吸附反應(yīng)時(shí)間0.5h-2h，所有填料將以框式整體裝填，以便于填料吸附3-1飽和后及時(shí)進(jìn)行更換。吸附填料3-1粒徑為5-80_，填充后孔隙率不小于30%ο
[0028]所述的下行流人工濕地4采用穿孔管進(jìn)行布水和收水(主布水管采用PVC排水管，管徑為DN100，不穿孔；分布水管采用PVC排水管，管徑為DN75 ;濕地底部鋪設(shè)10cm的保護(hù)層后，沿垂直出水方向鋪設(shè)主收水管，分收水管垂直于主收水管布置，布置間距為lm，主管與支管利用接頭和膠水進(jìn)行管底平接，分收水管和分布水管沿管軸斜向45°交錯(cuò)穿孔(管軸與孔軸夾角45° )，孔徑8-12mm，開孔間距100-200mmo
[0029]所述的濕地填料4-3分為三層，按照從上到下粒徑逐漸增大的方式進(jìn)行安裝，粒徑分別為5_10mm、10_30mm和30_50mm，每層粒徑厚度為300-500mmo
[0030]所述的濕地填料4-3為鋼渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、礫石和粗砂中的一種或二至八種的任意組合，根據(jù)污水水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行合理搭配。
[0031]所述的濕地植物4-1選擇生長(zhǎng)速度快、管理方便、適應(yīng)性強(qiáng)和景觀效果好的品種，可選擇美人蕉、香蒲、蘆葦、菖蒲、風(fēng)車草、梭魚草和鳶尾中的一種或者二至七種的任意組合，種植密度9-25株/m2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，包括格柵(1-1)、調(diào)節(jié)池(2)、物化池(3)、人工濕地(4)，其特征在于:所述的格柵(1-1)設(shè)置在污水進(jìn)水段，格柵(1-1)后設(shè)置調(diào)節(jié)池(2)，調(diào)節(jié)池(2)內(nèi)設(shè)置提升栗(2-2)和排泥栗(2-1)，調(diào)節(jié)池(2)底部沿著排泥栗(2-1)方向做1-3%。坡降，排泥栗(2-1)低于調(diào)節(jié)池(2)底部40-60cm，所述的提升栗(2-2)通過動(dòng)力電纜與PLC配電箱(5 )的動(dòng)力控制模塊(5-1)連接，液位計(jì)(5-4)通過信號(hào)電纜與PLC配電箱(5 )的信號(hào)控制模塊(5-3 )連接，PLC (5-2 )通過液位計(jì)(5-4 )反饋的信息向提升栗(5-4 )發(fā)送啟閉指令，提升栗(2-2)通過管道連接物化池(3)上部，物化池(3)內(nèi)鋪設(shè)吸附填料(3-1)，吸附填料(3-1)將以框式整體裝填，物化池(3 )下部管道連接人工濕地(4 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，其特征在于:所述的格柵(1-1)采用中細(xì)格柵，其中中格柵凈間隙10-40mm，細(xì)格柵1.5_10mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，其特征在于:所述的物化池(3)內(nèi)的吸附填料(3-1)為活性氧化鋁、沸石、活性炭、礫石、煤渣及吸附樹脂的一種或多種，粒徑為5-80mm，填充后孔隙率不小于30%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，其特征在于:所述的人工濕地(4)采用下行流濕地技術(shù)，從下到上包括底部收水管(4-4)、濕地填料(4-1)、上部布水管(4-2)及濕地植物(4-1)； 所述的濕地填料為鋼渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、礫石和粗砂中的一種或多種； 所述的濕地植物(4-1)為美人蕉、香蒲、蘆葦、菖蒲、風(fēng)車草、梭魚草和鳶尾中的一種或者多種，種植密度9-25株/ m2。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，其特征在于:所述的下行流人工濕地(4)采用穿孔管進(jìn)行布水和收水，分收水管和分布水管沿管軸斜向45°交錯(cuò)穿孔，孔徑8-12mm，開孔間距100_200mm。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，其特征在于:所述的濕地填料(4-1)分為三層，按照從上到下粒徑逐漸增大的方式進(jìn)行安裝，粒徑分別為5-10mm、10-30mm 和 30_50mm，每層粒徑厚度為 300-500mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤層氣產(chǎn)出水深度處理的裝置，包括格柵、調(diào)節(jié)池、物化池、人工濕地，格柵設(shè)置在污水進(jìn)水段，格柵后設(shè)置調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置提升泵和排泥泵，調(diào)節(jié)池底部沿著排泥泵方向做1-3‰坡降，排泥泵低于調(diào)節(jié)池底部40-60cm，所述的調(diào)節(jié)池內(nèi)部安裝的提升泵通過液位控制其啟閉，高開低關(guān)，提升泵通過管道連接物化池上部，物化池內(nèi)鋪設(shè)吸附填料，吸附填料將以框式整體裝填，物化池下部管道連接人工濕地。本實(shí)用新型裝置建設(shè)費(fèi)用較常規(guī)處理技術(shù)節(jié)約1/3-1/2；運(yùn)行費(fèi)用大大降低，不到常規(guī)生化處理運(yùn)行費(fèi)用的一半；系統(tǒng)出水達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)要求，對(duì)周邊環(huán)境不造成污染；在去除產(chǎn)出水污染物、實(shí)現(xiàn)水資源回用的同時(shí)，具有較好的景觀效果。
【IPC分類】C02F9/14, C02F103/10
【公開號(hào)】CN204981493
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520520535
【發(fā)明人】梁威, 柴培宏, 王飛華
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日