一种煤层气产出水深度处理的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤层气开采技术领域，具体涉及一种煤层气产出水深度处理的装置。
【背景技术】
[0002]我国拥有丰富的煤层气资源，煤层气在开发过程中，会排出大量伴生水。随着煤层气开发规模逐渐扩大，煤层开采过程中产出水对生态环境影响已引起广泛关注。
[0003]由于煤层气产出水具有高钠度和高矿化度的特征，含有大量的污染物(悬浮物、矿物质、盐类、低重度油类等)，如果排出水不做任何处理直接排入地表水体或用来浇灌农田，必然会对其产生污染，对地下水环境也将产生巨大影响。
[0004]国内外虽已提出了很多煤层气产出水的处理技术，如反渗透、纳滤、离子交换、电容去离子、吸附过滤、电渗析和蒸馏等，但大多数仍处于实验研究阶段，还未能大规模地应用于生产。尤其是在国内，由于对煤层气勘探起步比较晚，还没有建立起完善的煤层气产出水处理系统。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对煤层气开采过程中水处理的现状，提出一种煤层气产出水深度处理的装置，并首次将投资费用低、管理方便的人工湿地技术运用到煤层气产出水的处理中来，以便有效避免煤层气开采过程当中出现产出水排放导致的环境问题，从而促进煤层气的绿色环保开发利用。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方法:
[0007]一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅、调节池、物化池、人工湿地，其连接关系为:所述的格栅设置在污水进水段，格栅后设置调节池，调节池内设置提升栗和排泥栗，调节池底部沿着排泥栗方向做1_3%。坡降，排泥栗低于调节池底部40-60cm，所述的调节池内部安装的提升栗通过液位控制其启闭，高开低关，提升栗通过动力电缆与PLC配电箱的动力控制模块连接，液位计通过信号电缆与PLC配电箱的信号控制模块连接，PLC通过液位计反馈的信息，按照编程设计向提升栗发送启闭指令，提升栗通过管道连接物化池上部，物化池内铺设吸附填料，吸附填料将以框式整体装填，物化池下部管道连接人工湿地。
[0008]所述的格栅安装在污水进水段，可根据现场情况，单独构建格栅槽安装，也可安装在调节池内，格栅采用中细格栅，中格栅净间隙10-40_，细格栅净间隙1.5-10_。
[0009]所述的物化池内的吸附填料为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂的一种或多种，吸附反应时间0.5h_2h，所有填料将以框式整体装填，以便于填料吸附饱和后及时进行更换。吸附填料粒径为5-80mm，填充后孔隙率不小于30%。
[0010]所述的人工湿地采用下行流湿地技术，从下到上包括底部收水管、湿地填料、上部布水管及湿地植物。
[0011]所述的下行流人工湿地采用穿孔管进行布水和收水，分收水管和分布水管沿管轴斜向45°交错穿孔(管轴与孔轴夹角45° )，孔径8-12mm，开孔间距100-200mm。
[0012]所述的湿地填料分为三层，按照从上到下粒径逐渐增大的方式进行安装，粒径分别为 5_10mm、10_30_ 和 30_50mm，每层粒径厚度为 300-500mm。
[0013]所述的湿地填料为钢渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、砾石和耜砂中的一种或多种。
[0014]所述的湿地植物选择生长速度快、管理方便、适应性强和景观效果好的品种，可选择美人蕉、香蒲、芦苇、菖蒲、风车草、梭鱼草和鸢尾中的一种或者多种，种植密度9-25株/m2。
[0015]本实用新型与现有技术比较，具有如下显著优点:
[0016]1.将人工湿地运用到煤层气产出水进行深度处理，建设费用较常规处理技术节约 1/3-1/2 ;
[0017]2.运行费用大大降低，不到常规生化处理运行费用的50% ;
[0018]3.系统出水达到农业灌溉水质要求，对周边环境不造成污染；
[0019]4.在去除产出水污染物、实现水资源回用的同时，具有较好的景观效果。
【附图说明】
[0020]图1为煤层气产出水深度处理系统工艺流程图；
[0021]图2为水位控制开关的结构示意图。
[0022]图中1、格栅槽，1-1、格栅，2、调节池，2-1、排泥栗，2-2、提升栗，3、物化池，3-1、吸附填料，4、人工湿地，4-1、湿地植物，4-2、布水管，4-3、湿地填料，4-4、收水管，5、PLC配电箱；5-1、动力控制模块，5-2、PLC，5-3、信号控制模块，5_4、液位计。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:
[0024]一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅1-1、调节池2、物化池3、下行流人工湿地4，其连接关系为:所述的格栅1-1设置在污水进水段，格栅1-1后设置调节池2，调节池2内设置提升栗2-2和排泥栗2-1，调节池2底部沿着排泥栗2-1方向做1%。或2%。或3%。坡降，排泥栗2-1低于调节池2底部40cm或50cm或60cm，提升栗通2_2过管道连接物化池3上部，物化池3内铺设吸附填料3-1，吸附填料3-1将以框式整体装填，物化池3下部管道连接下行流人工湿地4上部，下行流人工湿地4内由上至下依次设置湿地植物4-1、布水管4-2、湿地填料4-3及收水管4-4。
[0025]所述的格栅1-1安装在污水进水段，可根据现场情况，单独构建格栅槽1安装，也可安装在调节池2内，格栅1-1采用中细格栅(中格栅净间隙10-40mm，细格栅净间隙
1.5~10mm) η
[0026]所述的调节池2内部安装的提升栗2-2通过液位计5-4控制其启闭，高开低关。提升栗2-2通过动力电缆与PLC配电箱5的动力控制模块5-1连接，液位计5-4通过信号电缆与PLC配电箱5的信号控制模块5-3连接，PLC5-2通过液位计5_4反馈的信息，按照编程设计向提升栗2-2发送启闭指令。
[0027]所述的物化池3内的吸附填料3-1为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂等一种或二至六种的任意组合，吸附反应时间0.5h-2h，所有填料将以框式整体装填，以便于填料吸附3-1饱和后及时进行更换。吸附填料3-1粒径为5-80_，填充后孔隙率不小于30%ο
[0028]所述的下行流人工湿地4采用穿孔管进行布水和收水(主布水管采用PVC排水管，管径为DN100，不穿孔；分布水管采用PVC排水管，管径为DN75 ;湿地底部铺设10cm的保护层后，沿垂直出水方向铺设主收水管，分收水管垂直于主收水管布置，布置间距为lm，主管与支管利用接头和胶水进行管底平接，分收水管和分布水管沿管轴斜向45°交错穿孔(管轴与孔轴夹角45° )，孔径8-12mm，开孔间距100-200mmo
[0029]所述的湿地填料4-3分为三层，按照从上到下粒径逐渐增大的方式进行安装，粒径分别为5_10mm、10_30mm和30_50mm，每层粒径厚度为300-500mmo
[0030]所述的湿地填料4-3为钢渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、砾石和粗砂中的一种或二至八种的任意组合，根据污水水质特点进行合理搭配。
[0031]所述的湿地植物4-1选择生长速度快、管理方便、适应性强和景观效果好的品种，可选择美人蕉、香蒲、芦苇、菖蒲、风车草、梭鱼草和鸢尾中的一种或者二至七种的任意组合，种植密度9-25株/m2。
【主权项】
1.一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅(1-1)、调节池(2)、物化池(3)、人工湿地(4)，其特征在于:所述的格栅(1-1)设置在污水进水段，格栅(1-1)后设置调节池(2)，调节池(2)内设置提升栗(2-2)和排泥栗(2-1)，调节池(2)底部沿着排泥栗(2-1)方向做1-3%。坡降，排泥栗(2-1)低于调节池(2)底部40-60cm，所述的提升栗(2-2)通过动力电缆与PLC配电箱(5 )的动力控制模块(5-1)连接，液位计(5-4)通过信号电缆与PLC配电箱(5 )的信号控制模块(5-3 )连接，PLC (5-2 )通过液位计(5-4 )反馈的信息向提升栗(5-4 )发送启闭指令，提升栗(2-2)通过管道连接物化池(3)上部，物化池(3)内铺设吸附填料(3-1)，吸附填料(3-1)将以框式整体装填，物化池(3 )下部管道连接人工湿地(4 )。2.根据权利要求1所述的煤层气产出水深度处理的装置，其特征在于:所述的格栅(1-1)采用中细格栅，其中中格栅净间隙10-40mm，细格栅1.5_10mm。3.根据权利要求1所述的煤层气产出水深度处理的装置，其特征在于:所述的物化池(3)内的吸附填料(3-1)为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂的一种或多种，粒径为5-80mm，填充后孔隙率不小于30%。4.根据权利要求1所述的煤层气产出水深度处理的装置，其特征在于:所述的人工湿地(4)采用下行流湿地技术，从下到上包括底部收水管(4-4)、湿地填料(4-1)、上部布水管(4-2)及湿地植物(4-1)； 所述的湿地填料为钢渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、砾石和粗砂中的一种或多种； 所述的湿地植物(4-1)为美人蕉、香蒲、芦苇、菖蒲、风车草、梭鱼草和鸢尾中的一种或者多种，种植密度9-25株/ m2。5.根据权利要求4所述的煤层气产出水深度处理的装置，其特征在于:所述的下行流人工湿地(4)采用穿孔管进行布水和收水，分收水管和分布水管沿管轴斜向45°交错穿孔，孔径8-12mm，开孔间距100_200mm。6.根据权利要求4所述的煤层气产出水深度处理的装置，其特征在于:所述的湿地填料(4-1)分为三层，按照从上到下粒径逐渐增大的方式进行安装，粒径分别为5-10mm、10-30mm 和 30_50mm，每层粒径厚度为 300-500mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅、调节池、物化池、人工湿地，格栅设置在污水进水段，格栅后设置调节池，调节池内设置提升泵和排泥泵，调节池底部沿着排泥泵方向做1-3‰坡降，排泥泵低于调节池底部40-60cm，所述的调节池内部安装的提升泵通过液位控制其启闭，高开低关，提升泵通过管道连接物化池上部，物化池内铺设吸附填料，吸附填料将以框式整体装填，物化池下部管道连接人工湿地。本实用新型装置建设费用较常规处理技术节约1/3-1/2；运行费用大大降低，不到常规生化处理运行费用的一半；系统出水达到农业灌溉水质要求，对周边环境不造成污染；在去除产出水污染物、实现水资源回用的同时，具有较好的景观效果。
【IPC分类】C02F9/14, C02F103/10
【公开号】CN204981493
【申请号】CN201520520535
【发明人】梁威, 柴培宏, 王飞华
【申请人】中国科学院水生生物研究所
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月17日