固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田压裂液处理方法和装置技术领域，是一种固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的方法和装置。
【背景技术】
[0002]油田压裂作业中排出的残余压裂液中含有胍胶、甲醛、石油类及其他各种添加剂，众多的添加剂使压裂液(压裂返排液高聚污水)具有高粘度和高0?&等特点。目前对压裂液采用的处理方法主要是光催化氧化处理、fenton化学氧化法、超临界水氧化法、混凝处理法、五步法、固化法和生物法等。光催化氧化法的主要问题是紫外光灯表面容易附着一层污油，设备运行一段时间后，紫外光无法发挥催化作用。fenton化学氧化法能有效降解压裂返排液高聚污水中的有机物，但存在亚铁离子和过氧化氢利用率低和污水处理成本高的问题。超临界水氧化法是一种水热氧化技术，能有效降低压裂返排液高聚污水的COD值，但是超临界水氧化法的高温高压条件((T= 374.20C ,P=22.1MPa)对设备的抗腐蚀和耐压有较高的要求。混凝处理法对悬浮物和污油有较高的去除能力，但对COD的去除效果一直不理想，需要投加相对常规污水处理十倍的药剂量。五步法即混凝-氧化-Fe/C微电解-H 202/Fe2+催化氧化-活性炭吸附的五步法处理工艺，能对压裂液进行深度处理，但是存在流程长，设备占地面积大，投资费用高，运行成本高等问题。固化法是利用固化剂对压裂液固化处理后填埋，此方法费用低，但长期堆放对环境造成危害。生物法是利用微生物对对污水中的有机物进行降解，此方法存在的主要问题是压裂液生化性不高，需要预处理，优势菌种的筛选还有待进一步研宄。总的来说，以上各种处理压裂返排液高聚污水的方法各有其独到的特点，但这些技术在现实中运行还普遍存在一些不足，例如:处理工艺比较繁琐、处理设备复杂、药剂耗费过多、处理成本过高和对环境有危害等。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的方法和装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有处理压裂返排液高聚污水的方法在实际使用过程中存在的工艺复杂和处理成本过高的问题。
[0004]本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的方法，按下述步骤进行:第一步，向压裂返排液高聚污水中加入固体氧化剂，压裂返排液高聚污水与固体氧化剂在搅拌状态下反应后得到氧化液，其中:每立方米的压裂返排液高聚污水加入0.06千克至0.14千克的固体氧化剂，反应时间为15分钟至20分钟，反应过程中的pH值为4至6;第二步，将氧化液的pH值调节为7至8，向pH值调节为
7至8的氧化液中加入混凝剂，氧化液与混凝剂搅拌混合后得到混合液，其中:混凝剂的添加量以一立方米的压裂返排液高聚污水为添加基准，混凝剂的添加量为16.8升至28.8升的混凝剂，混合时间为2分钟至5分钟；第三步，向混合液中加入絮凝剂进行搅拌和絮凝后得到絮凝液，其中:絮凝剂的添加量以一立方米的压裂返排液为添加基准，絮凝剂的添加量为14.4升至24升的絮凝剂，絮凝时间为5min至1min;第四步，将絮凝液经过15分钟至25分钟的沉降后得到净化水、污泥和循环泥。
[0005]下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述固体氧化剂可为过硫酸铵或重铬酸钾或高锰酸钾；或/和，混凝剂为质量百分比为25%至40%的聚合氯化铝水溶液，絮凝剂为质量百分比为0.5%至2%的聚丙烯酰胺水溶液；或/和，将循环泥回注至第三步中，每20立方米至30立方米的混合液中回注I立方米至2立方米的循环泥。
[0006]上述第一步可在氧化罐中进行，第一步中的搅拌速度为80r/min至150r/min;或/和，第二步在混凝罐中进行，第二步中的搅拌速度为100r/min至150r/min;或/和，第三步在絮凝罐中进行，第三步中的搅拌速度为8r/min至10r/min;或/和，第四步在沉降罐中进行。
[0007]本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的装置，包括氧化罐、混凝罐、絮凝罐和沉降罐，在氧化罐与混凝罐之间固定安装有第一连通管，在混凝罐与絮凝罐之间固定安装有第二连通管，在絮凝罐与沉降罐之间固定安装有第三连通管，在氧化罐上有来液进口、氧化剂加药口和第一搅拌口，在混凝罐上有混凝剂加药口和第二搅拌口，在絮凝罐上有絮凝剂加药口和第三搅拌口，在沉降罐的上部有净水口，在沉降罐的下部有排泥口。
[0008]下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述混凝罐内可纵向固定有将混凝罐内部分成前后相邻的前混合室和后混合室的封隔板，在氧化罐与前混合室之间固定安装有第一连通管，在后混合室的下部与絮凝罐的下部之间固定安装有第二连通管。
[0009]上述沉降罐内的上部可固定安装有至少两根的沉降斜管，沉降斜管呈左上右下的倾斜状，相邻的沉降斜管固定安装在一起，在沉降斜管上方的沉降罐内侧固定有净水板，在净水板上分布有至少一个的净水孔，在净水板的顶端固定有与净水孔对应的净水筒体，在净水筒体上端与沉降罐顶部之间有间距，在净水板上方的沉降罐上有净水口，在沉降罐的下部固定有至少一个沉降槽，沉降槽呈上宽下窄的锥台状，在沉降槽的底部有排泥口，在絮凝罐与沉降罐中部之间固定安装有第三连通管；或/和，在絮凝罐内固定有与第二连通管出口端相通的絮凝筒体，在絮凝筒体内固定有圆环状的的环管，在环管上分布有通孔，在环管上固定有与絮凝剂加药口对应的加药管。
[0010]上述排泥口上方的沉降罐上可有循环泥出口，在第二连通管与循环泥出口之间固定安装有循环泥进管，在混凝罐与循环泥进管之间的第二连通管上固定安装有阀门，在循环泥进管上固定安装有循环泵和备用泵，循环泵和备用泵并联在循环泥进管上，在氧化罐的底部有第一放液口，在第一放液口上固定安装有放液管，在氧化罐上有液位计安装口，在氧化罐的上部有第一放空口 ；在混凝罐的底部有第二放液口，在第二放液口固定安装有放液管，在混凝罐上有测温口、pH计安装口、碱液加药口、预留加药口和电热棒安装口 ；在絮凝罐的底部有第三放液口，在第三放液口上固定安装有放液管，在絮凝罐顶部有第二放空口 ；在沉降罐的顶部有第三放空口，在沉降罐的中部有至少一个的取样口，在沉降罐上有电热棒安装口和测温口，在放液管上固定安装有阀门。
[0011 ] 上述还可包括彩板房，在氧化罐、混凝罐和絮凝罐的下部均固定有撬座，氧化罐、混凝罐、絮凝罐、沉降罐和撬座均固定安装在彩板房内。
[0012]本发明所述的固体高级氧化处理油田压裂返排液高聚污水的方法和装置能够有效地降低压裂返排液高聚污水的COD值和粘度，COD值的下降幅度为97%至98.3%，使得净化水中的有机物含量明显下降，并且净化水能够达到回注油田的标准，固体氧化剂、混凝剂和絮凝剂的添加量较低，从而降低了压裂返排液高聚污水的处理成本，具有操作简单和流程较短的优点。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明实施例7的主视结构示意图。
[0014]附图2为附图1中混凝罐和絮凝罐的俯视局部结构示意图。
[0015]附图中的编码分别为为氧化罐，2为混凝罐，3为絮凝罐，4为沉降罐，5为第一连通管，6为第