一種撬裝式多功能一體化油田壓裂返排液處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種撬裝式多功能一體化油田壓裂 返排液處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 低滲透油田是指滲透性較低，石油產(chǎn)出率較低的油田，我國大部分油田屬于低滲 透油田。為提高采收率，勘探開采關(guān)鍵技術(shù)主要采用壓裂工藝，因此壓裂工藝帶來的環(huán)境問 題也引起越來越廣泛的關(guān)注。由于壓裂液經(jīng)過地下壓裂后，攜帶大量地層物質(zhì)以及本身的 化學(xué)物質(zhì)返排至地面，不僅污染了環(huán)境也浪費資源，對于壓裂返排液的處理已經(jīng)迫在眉睫。
[0003] 壓裂返排液是指壓裂工藝生產(chǎn)過程中從油氣井下返排出來的壓裂液殘余液，其中 成分包含壓裂原液、破膠返排液、胍膠、甲醛等石油添加劑，具有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、 含沙量大、粘度大等特點。其中有機(jī)物組成復(fù)雜，含量非常高，分子量在十幾萬以上，甚至可 達(dá)到幾百萬，故處理難度非常大。若壓裂返排液直接排放，則會對周圍環(huán)境產(chǎn)生非常大的危 害，污染土壤以及地層水。
[0004] 目前國內(nèi)處理壓裂返排液的工藝發(fā)展較快，但是也存在不足。首先處理工藝較為 復(fù)雜，需要經(jīng)過多級處理才能滿足排放或復(fù)配回用的要求;其次設(shè)備體積過于龐大，在野外 不易操作和運輸，成本耗費巨大，很難在油田現(xiàn)場實際應(yīng)用;再次還存在地形復(fù)雜，很難集 中處理的問題，以長慶油田為例，地貌以黃土塬、溝壑為主，地形破碎，井場分散在該區(qū)域 內(nèi)，給油田作業(yè)以及水處理帶來困難，目前采用罐車?yán)\、曬水池蒸發(fā)等措施，始終未能有 效解決分布面廣點多的井場廢水處理，成本巨大，效果甚微。
[0005] 因此，隨著壓裂返排液研究的不斷深入，高性能的油田酸化壓裂廢水處理系統(tǒng)成 為研究熱點。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 為了克服現(xiàn)有酸化壓裂廢水處理工藝復(fù)雜、設(shè)備體積較為龐大不易在野外操作和 運輸并且成本較高的不足，本實用新型提供了一種撬裝式多功能一體化油田壓裂返排液處 理系統(tǒng)。撬裝是指一組設(shè)備固定在一個角鋼或工字鋼制成的底盤上，移動、就位可以使用撬 杠。
[0007] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種撬裝式多功能一體化油田壓裂返排液處理系統(tǒng)，包括由排水管順序連接的初 沉池、二沉池和排放池，排水管多處安裝閥門，每個池單獨成撬，每個池均安裝有轉(zhuǎn)水栗;初 沉池包括由排水管順序連接的預(yù)處理單元和氧化絮凝單元，二沉池包括由排水管順序連接 的A/0生物接觸單元和催化氧化單元，排放池包括精過濾單元;氧化絮凝單元包括由排水管 順序連接的罐體，罐體通過加藥管路連接藥槽;A/0生物接觸單元包括由排水管順序連接 的厭氧池和好氧池;好氧池通過曝氣管路連接鼓風(fēng)機(jī);催化氧化單元包括由排水管順序連 接的催化氧化罐和MBR膜生物反應(yīng)器;精過濾單元包括由排水管順序連接的保安過濾器和 RO反滲透裝置。初沉池、二沉池和排放池單獨成撬，方便在野外操作和運輸;壓裂返排液首 先經(jīng)過預(yù)處理單元，去除上層浮油，并對其進(jìn)行預(yù)處理，使廢水在酸、堿的條件下破壞廢水 的交替和懸浮物穩(wěn)定體系，達(dá)到初步沉降的預(yù)處理目的；壓裂返排液經(jīng)過轉(zhuǎn)水栗進(jìn)入到氧 化絮凝單元中的罐體，藥槽中的藥劑通過加藥管路進(jìn)入到罐體，在藥劑的作用下與壓裂返 排液發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，并且人為的引入載體，強(qiáng)化了對水中懸浮污染物的絮凝 結(jié)合能力，增強(qiáng)了絮凝效果，形成高密度的絮體使得絮凝體比重加大，絮凝體自動沉降達(dá)到 分離的目的；厭氧池內(nèi)利用厭氧菌的作用，使有機(jī)物發(fā)生水解、酸化和甲烷化，去除廢水中 的有機(jī)物，并提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理;鼓風(fēng)機(jī)通過曝氣管路對好氧池 進(jìn)氣曝氣，使得臭氧和壓裂返排液充分接觸，讓活性污泥進(jìn)行有氧呼吸，進(jìn)一步把有機(jī)物分 解成無機(jī)物，去除污染物的功能;催化氧化罐再次對壓裂返排液進(jìn)行殺菌和過濾;MBR膜生 物反應(yīng)器中設(shè)置有膜分離組件及生物反應(yīng)器，通過膜分離組件高效地進(jìn)行固液分離，膜的 高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間和污泥齡的 完全分離，運行控制靈活穩(wěn)定。保安過濾器去除濁度1度以上的細(xì)小微粒，防止細(xì)小微粒(如 破碎的樹脂)進(jìn)入成品水;RO反滲透裝置可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細(xì)菌、病毒、 細(xì)菌內(nèi)毒素和大部分有機(jī)物等雜質(zhì)，無需化學(xué)品即可有效脫除水中鹽份，系統(tǒng)除鹽率一般 為98%以上;處理后的水流出即可實現(xiàn)排放或復(fù)配需求。
[0009]優(yōu)選的，罐體包括由排水管順序連接的臭氧氧化罐、鐵碳微電解罐、空氣氧化罐、 絮凝沉淀罐和初催化氧化罐;臭氧氧化罐底端通過曝氣管路連接臭氧發(fā)生器和空壓機(jī)，鐵 碳微電解罐、空氣氧化罐和初催化氧化罐通過曝氣管路連接鼓風(fēng)機(jī)。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧， 空壓機(jī)通過曝氣管路將臭氧在臭氧氧化罐中曝氣，使壓裂返排液與臭氧充分接觸，利用臭 氧的強(qiáng)氧化能力，對水中溶解性有機(jī)物，鹵代甲烷前驅(qū)物，以及產(chǎn)生異味物質(zhì)（水中土霉味 物質(zhì)、2-MIB等）的氧化去除，對微生物的消毒殺菌等進(jìn)行的深度凈化處理。鐵碳微電解罐 利用酸液對金屬鐵進(jìn)行腐蝕，鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進(jìn)入溶液，由于鐵離子有混凝 作用，它與壓裂返排液中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮凝物（也叫鐵 泥)而去除。鼓風(fēng)機(jī)通過曝氣管路對空氣氧化罐曝氣，并通過加藥管路添加堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié) 壓裂返排液的pH，使空氣中的氧氣充分溶解在壓裂返排液中，壓裂返排液中的有機(jī)物進(jìn)行 氧化分解，氧化后廢水中的有害有機(jī)物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)或無機(jī)物，達(dá)到處理的目的。絮凝沉 淀罐通過加藥管路添加絮凝劑，人為的引入載體，強(qiáng)化了對壓裂返排液中懸浮污染物的絮 凝結(jié)合能力，增強(qiáng)了絮凝效果，形成高密度的絮凝體使得絮凝體比重加大，絮凝體自動沉 淀，達(dá)到處理的目的。初催化氧化罐中通過加藥管路添加藥劑，對壓裂返排液進(jìn)行初次過濾 并對壓裂返排液中的還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化，達(dá)到處理的目的。
[0010]優(yōu)選的，鐵碳微電解罐、初催化氧化罐和催化氧化罐內(nèi)部安裝有布水器、墊層、填 料和格柵。當(dāng)壓裂返排液進(jìn)入到鐵碳微電解罐、初催化氧化罐和催化氧化罐時，布水器在水 流帶動下轉(zhuǎn)動，使得壓裂返排液在填料上均勻布水;填料放置于格柵中，保證填料之間有間 隙，增大壓裂返排液和填料的接觸機(jī)會，使得壓裂返排液和填料充分反應(yīng)，達(dá)到較好的處理 效果。
[0011]優(yōu)選的，厭氧池和好氧池內(nèi)部設(shè)置有多根立柱，立柱上設(shè)置有晶須;催化氧化罐通 過加藥管路與藥槽連接;催化氧化罐設(shè)置有兩級，用排水管連接;A/Ο生物接觸單元與催化 氧化單元之間安裝有中間水池。立柱上的晶須為微生物提供了一個附著作用，使壓裂返排 液中的微生物附著在晶須上，在進(jìn)一步實現(xiàn)分離。中間水池儲存A/Ο生物接觸單元處理過的 壓裂返排液。設(shè)置的兩極催化氧化罐再次對壓裂返排液進(jìn)行殺菌和過濾。
[0012]優(yōu)選的，MBR膜生物反應(yīng)器和RO反滲透裝置分別通過加藥管路連接藥槽，MBR膜生 物反應(yīng)器與精過濾單元之間安裝有中間水池。MBR膜生物反應(yīng)器和RO反滲透裝置通過加藥 管路添加藥劑，對裝置進(jìn)行反洗，達(dá)到充分使用反應(yīng)器和裝置的目的。
[0013] 優(yōu)選的，藥槽設(shè)置有計量栗和攪拌機(jī);藥槽包括助凝劑藥槽、雙氧水藥槽、絮凝劑 藥槽、堿液藥槽、酸液藥槽、MBR反洗藥槽和精過濾單元反洗藥槽。計量栗根據(jù)壓裂返排液的 流量調(diào)整計量栗的功率，使得藥槽中的藥劑供應(yīng)和壓裂返排液的流量相匹配，同時攪拌裝 置使藥劑在藥槽里分散更加均勻，達(dá)到較好的反應(yīng)效果。
[0014] 優(yōu)選的，初沉池、二沉池和排放池底端連接排污管。方便施工人員對初沉池、二沉 池和排放池的清洗，清洗的污泥從排污管里排出。
[0015]優(yōu)選的，排水管上安裝有流量計，加藥管路、曝氣管路和排污管安裝有閥門。實時 監(jiān)測流量計，了解排水管的流量，方便控制；閥門控制加藥管路、曝氣管路和排污管導(dǎo)流和 截止功能，方便施工人員操作。
[0016] 本實用新型的優(yōu)點：
[0017] (1)該系統(tǒng)設(shè)備單獨撬裝，減少設(shè)備體積，便于運輸，有效解決了由于壓裂返排液 分散帶來的局限性，極大地提高了設(shè)備實用性；
[0018] (2)該系統(tǒng)進(jìn)行一體化安裝，便于對污水運行系統(tǒng)以及設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，降低運 行成本，提高污水回用效果；
[0019] (3)該裝置壓裂返排液停留在系統(tǒng)的時間較短，壓裂返排液的處理效率較高；
[0020] (4)簡化壓裂返排液處理過程，還可以對其它作業(yè)廢水進(jìn)行處理，增強(qiáng)了系統(tǒng)多功 能性，不僅可將壓裂返排液處理至回用復(fù)配壓裂液標(biāo)準(zhǔn)，而且可以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)， 有效保證了污水處理效果，對油田節(jié)能減排和環(huán)保措施落地有極大實用性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022] 圖2是本實用新型A/0生物接觸單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3是本實用新型罐體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中符號說明：1、初沉池；1.1、預(yù)處理單元;1.2、臭氧氧化罐；1.2.1、臭氧發(fā)生器； 1.2.2、 空壓機(jī);1.3、鐵碳微電解罐;1.4、空氣氧化罐;1.4.1、鼓風(fēng)機(jī);1.5、絮凝沉淀罐；1.6、 初催化氧化罐；1.6.1、布水器;1.6.2、墊層；1.6.3、填料；1.6.4、格柵；1.7、藥槽;1.7.1、助 凝劑藥槽；1.7.1.1、計量栗；1.7.1.2攪拌機(jī)；1.7.2、雙氧水藥槽；1.7.3、絮凝劑藥槽； 1.7.4、堿液藥槽；1.7.5、酸液藥槽；1.7.6、MBR反洗藥槽；1.7.7、精過濾單元反洗藥槽；