申請日2013.08.22

　　公開(公告)日2014.01.29

　　IPC分類號C02F1/78; C02F9/08

　　摘要

　　本實用新型公開了一種油田壓裂返排液污水處理設備，包括原水池和污水提升泵，污水提升泵的出水口經1#加藥裝置與剪切泵的入水口相連，剪切泵的出水口與預處理分離罐的入水口相連，預處理分離罐的出水口分別與臥螺離心機和過濾罐的入口相連通，過濾罐的出口與第一微小氣泡發生器入口相連通;第一微小氣泡發生器的入口還與臭氧發生器的出口相連通，臭氧發生器的入口與空壓機的出口相連通，第一微小氣泡發生器的出口與氧化罐的入口相連，氧化罐上設置有超聲波發生器，氧化罐的出口與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離器的出口經過濾器后進入清水池，第二微小氣泡發生器入口還與空壓機出口相連。實現了對油田壓裂返排液污水高效、低成本的處理，操作簡單。

　　權利要求書

　　1.一種油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于，包括原水池(12) 和放置于原水池(12)中用于抽取油田壓裂返排液污水的污水提升泵(1)， 所述污水提升泵(1)的出水口經1#加藥裝置(3)與剪切泵(4)的入水口 相連通，所述剪切泵(4)的出水口與預處理分離罐的入水口相連通，預處理 分離罐的出水口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為底部的污水出口， 污水出口與臥螺離心機(10)的入口相連通，臥螺離心機(10)出口的清水 進入原水池(12)，清水出口分兩路，一路流入原水池(12)，一路與過濾罐 (8)的入口相連通，過濾罐(8)的出口經第一管道增壓泵(9)與第一微小 氣泡發生器(17)入口相連通;

　　所述第一微小氣泡發生器(17)的入口還與臭氧發生器(14)的出口相 連通，臭氧發生器(14)的入口與空壓機(13)的出口相連通，第一微小氣 泡發生器(17)的出口與氧化罐(16)的入口相連，氧化罐(16)上設置有 超聲波發生器(15)，氧化罐(16)的出口經第二管道增壓泵(18)、4#加藥 裝置(19)、第二微小氣泡發生器(20)與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離 器的出口分為兩路，一路用于排出污物，一路經過濾器后進入清水池備用， 第二微小氣泡發生器(20)入口還與空壓機(13)出口相連。

　　2.根據權利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的污水提升泵(1)與1#加藥裝置(3)間設置有過濾器(2)。

　　3.根據權利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的剪切泵(4)的出水口與預處理分離罐的入水口間設置有2#加藥裝置 (5)。

　　4.根據權利要求1或3所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在 于，所述的預處理分離罐包括混合小罐(6)和兩個混合大罐(7)，所述剪切 泵(4)的出水口與混合小罐(6)的入水口相連通，混合小罐(6)的出水口 分底部出口和頂部出口，底部出口與臥螺離心機(10)出口混合后流入原水 池(12)，頂部出口分別與兩個混合大罐(7)的入口相連通，混合大罐(7) 的出口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為底部的污水出口，兩個混合 大罐(7)的清水出口混合后分別與過濾罐(8)的入口和原水池(12)相連， 污水出口混合后經3#加藥裝置(11)與臥螺離心機(10)的入口相連。

　　5.根據權利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的第二微小氣泡發生器(20)的出口與一級氣浮分離器(21)入口相連， 一級氣浮分離器(21)的出口分兩路，一路用于排出污物，另一路連接兩個 并列設置的二級氣浮分離器(23)，兩個二級氣浮分離器(23)的入口還分別 設置有第三微小氣泡發生器(22)，第三微小氣泡發生器(22)的入口連接有 空壓機(13)，二級氣浮分離器(23)的出口分兩路，一路用于排出污物，另 一路與過濾器入口相連。

　　6.根據權利要求5所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的二級氣浮分離器(23)的出口分別與兩個并列的一級過濾器(24)連 接，兩個并列的一級過濾器(24)的出水口混合后分別與兩個并列的二級過 濾器(25)的入口相連，兩個并列的二級過濾器(25)的出口混合后進入清 水池備用。

　　7.根據權利要求6所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的一級過濾器(24)為雙濾料過濾器;二級過濾器(25)為活性炭過濾 器。

　　8.根據權利要求1所述的油田壓裂返排液污水處理設備，其特征在于， 所述的臥螺離心機(10)的入口處還與管道增壓泵的出口相連通，管道增壓 泵的出口還與第一管道增壓泵(9)的入口相連通。

　　說明書

　　一種油田壓裂返排液污水處理設備

　　技術領域

　　本實用新型屬于油田采油技術領域，具體涉及一種油田壓裂返排液污水 處理設備。

　　背景技術

　　目前油田壓裂返排液污水處理裝置，采用的主要方法有絮凝沉降法、氣 浮分離法、電化學絮凝法和離心分離法等，在實際處理污水的過程中往往采 用上述幾種方法的組合。但隨著油田開發難度的加大，大量中低滲透層油層 的開發，都要采用壓裂技術，特別是水平井和頁巖氣的開發，壓裂規模越來 越大，壓裂返排液污水水量逐步增大，目前國內還沒有行之有效的壓裂返排 液處理方法，高效的油田壓裂返排液污水處理方法，是解決當前環境問題的 迫切需求。

　　雖然，目前國內的壓裂液處理技術也達到了較高的水平，但也存在不足。 對污染較低、聚合物殘液含量較少的壓裂液返排液(像滑溜水體系)，通過四 級甚至五級處理，可以達到國家二級排放標準，但是工藝過于復雜，野外不 易操作，成本耗費巨大，很難進入生產實際;對于高聚合物高污染的壓裂返 排液，還沒有形成一套完整的處理工藝體系，更談不上達到國家排放標準。 因此，隨著科學技術的不斷進步，高效能一體化的油田壓裂返排液污水處理 裝備成為研究的熱點。

　　實用新型內容

　　本實用新型為了克服上述技術問題提供了一種油田壓裂返排液污水處理 設備，有效的實現了對油田壓裂返排液污水高效、低成本的處理，并實現了 在井場對返排液的處理，達到排放和回用的目的，該設備的工藝過程及操作 過程簡單。

　　本實用新型是通過以下技術方案來實現：

　　一種油田壓裂返排液污水處理設備，包括原水池和放置于原水池中用于 抽取油田壓裂返排液污水的污水提升泵，所述污水提升泵的出水口經1#加藥 裝置與剪切泵的入水口相連通，所述剪切泵的出水口與預處理分離罐的入水 口相連通，預處理分離罐的出水口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為 底部的污水出口，污水出口與臥螺離心機的入口相連通，臥螺離心機出口的 清水進入原水池，清水出口分兩路，一路流入原水池，一路與過濾罐的入口 相連通，過濾罐的出口經第一管道增壓泵與第一微小氣泡發生器入口相連通;

　　所述第一微小氣泡發生器的入口還與臭氧發生器的出口相連通，臭氧發 生器的入口與空壓機的出口相連通，第一微小氣泡發生器的出口與氧化罐的 入口相連，氧化罐上設置有超聲波發生器，氧化罐的出口經第二管道增壓泵、 4#加藥裝置、第二微小氣泡發生器與氣浮分離器入口相連通，氣浮分離器的 出口分為兩路，一路用于排出污物，一路經過濾器后進入清水池備用，第二 微小氣泡發生器入口還與空壓機出口相連。

　　所述的污水提升泵與1#加藥裝置間設置有過濾器。

　　所述的剪切泵的出水口與預處理分離罐的入水口間設置有2#加藥裝置。

　　所述的預處理分離罐包括混合小罐和兩個混合大罐，所述剪切泵的出水 口與混合小罐的入水口相連通，混合小罐的出水口分底部出口和頂部出口， 底部出口與臥螺離心機出口混合后流入原水池，頂部出口分別與兩個混合大 罐的入口相連通，混合大罐的出口分兩路，一路為上部的清水出口，一路為 底部的污水出口，兩個混合大罐的清水出口混合后分別與過濾罐的入口和原 水池相連，污水出口混合后經3#加藥裝置與臥螺離心機的入口相連。

　　所述的第二微小氣泡發生器的出口與一級氣浮分離器入口相連，一級氣 浮分離器的出口分兩路，一路用于排出污物，另一路連接兩個并列設置的二 級氣浮分離器，兩個二級氣浮分離器的入口還分別設置有第三微小氣泡發生 器，第三微小氣泡發生器的入口連接有空壓機，二級氣浮分離器的出口分兩 路，一路用于排出污物，另一路與過濾器入口相連。

　　所述的二級氣浮分離器的出口分別與兩個并列的一級過濾器連接，兩個 并列的一級過濾器的出水口混合后分別與兩個并列的二級過濾器的入口相 連，兩個并列的二級過濾器的出口混合后進入清水池備用。

　　所述的一級過濾器為雙濾料過濾器;二級過濾器為活性炭過濾器。

　　所述的臥螺離心機的入口處還與管道增壓泵的出口相連通，管道增壓泵 的出口還與第一管道增壓泵的入口相連通。

　　與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

　　一種油田壓裂返排液污水處理設備，通過采用剪切泵對原水池中的油田 壓裂返排液污水進行機械降解，并通過1#加藥裝置對其進行化學降解，將油 田壓裂返排液污水中含有的大分子有機物降解，去除污水中大部分的有機物 和雜質，這樣能夠大幅度降低后續氧化工藝的臭氧消耗量和設備能耗。同時， 該設備采用高效復合超聲波臭氧氧化工藝，把水中殘留的大分子有機物、微 生物和細菌徹底氧化掉，并通過臭氧發生器將臭氧氣體分散成納米級微氣泡， 來提高氧化的速度和效率，并利用一定頻率的超聲波的空化性能，使聚合物 進一步降解氧化，達到徹底氧化聚合物的目的，同時也提高了臭氧的利用率， 進一步降低了能耗。

　　同時，在把污水中大分子有機物氧化完畢之后，經過4#加藥裝置向水體 中加入絮凝劑，讓降解物、微生物和細菌尸體、地層礦物懸浮物、機械雜質 和小油滴脫穩凝聚，從水體中去除，然后在通過氣浮分離器，密閉，高效的 去除絮凝的雜質，并通過過濾器雙濾料和活性炭過濾器，利用濾料截留污物 的特性和活性炭吸附特性，進一步提高出水水質。

　　進一步地，本實用新型中的氣浮分離器小巧，高效，連續作業，無運動 部件，免維護，不需要反洗，運行成本低。

　　此外，該設備還具有以下特點：

　　1)具有結構簡單、重量輕、操作方便和方便成撬;

　　2)設備內部沒有轉動部件，維護需求低，使用壽命長;

　　3)處理能效大、處理效果好、運行成本低;

　　4)設備可以做到零排放，污水回收，污泥干燥固化;

　　5)可將水中的含油降低到≤5mg/L;

　　6)出水固體懸浮物≤10mg/L;

　　7)動力粘度(mPa.s)(20℃)≤1.5;

　　8)SRB(個∕mL)≤n×10;

　　9)TGB(個∕mL)≤n×102;

　　10)FB(個∕mL)≤n×102;

　　11)鐵(mg∕L)≤0.5;

　　12)硫化物(mg∕L)≤1.0;

　　13)設備性能可靠，運行成本低。