页岩气压裂返排液处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理领域，具体而言，涉及页岩气压裂返排液处理系统。
【背景技术】
[0002]页岩气作为一种重要的非常规油气资源正逐步被国内各油气田所重视。近年来，我国加大了页岩气的勘探开发力度，在四川、重庆已有部分页岩气井投入商业开发。
[0003]页岩气开发需要采用大规模水力压裂来实现储层缝网改造，从而获得工业气流。
[0004]压裂施工后的返排液是一种复杂多相分散体系，其具有较高的矿化度(TDS)、氯化物、悬浮物和各类金属离子且硬度较高，因此处理该类废水比较困难。
[0005]发明人在研究中发现，现有技术中，处理该类废水的技术方案主要采用臭氧氧化和絮凝沉淀的方式。臭氧氧化和絮凝沉淀页岩气压裂返排液处理工艺，仅对返排液中的部分可溶性有机物、油脂以及重金属、悬浮物质等进行去除，而对废水中的盐分(氯化物)的去除效果不佳，而废水中高浓度氯化物的排放对周边环境和农作物将造成严重的影响。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种页岩气压裂返排液处理系统，以提高对页岩气压裂返排液的处理效果。
[0007]本实用新型是这样实现的:
[0008]—种页岩气压裂返排液处理系统，包括一级处理装置、二级处理装置和三级处理装置；
[0009]所述一级处理装置包括第一调节池、第二调节池和絮凝沉淀池，所述第一调节池设置有进水口，所述第一调节池用于降低废水中的碳酸盐硬度和金属离子的浓度，所述第二调节池用于调节废水中的PH值，所述第一调节池和所述第二调节池分别与所述絮凝沉淀池连通；
[0010]所述二级处理装置包括碳滤罐和反渗透系统，所述第二调节池与所述碳滤罐连通，所述碳滤罐用于过滤废水，所述反渗透系统包括第一反渗透装置和排水管，所述第一反渗透装置包括一级浓水腔和一级淡水腔，所述一级浓水腔和所述一级淡水腔通过反渗透膜隔开，所述碳滤灌与所述一级浓水腔连通，所述一级淡水腔与所述排水管连通；
[0011]所述三级处理装置包括浓水池，所述浓水池与所述第一浓水腔连通。
[0012]废水，即页岩气压裂返排液。针对页岩气压裂返排液中蕴含的悬浮物、可溶性盐、有机物及少量油等杂质，通过向一级处理装置中的第一调节池内添加化学药剂，可以降低废水中的碳酸盐硬度；向絮凝沉淀池中添加絮凝剂和助凝剂来去除废水中的悬浮物质和金属离子；向第二调节池内添加化学药剂调节废水的PH度;通过碳滤罐能够减少前级过滤中无法去除的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用;反渗透系统中，废水进入第一反渗透装置的一级浓水腔，部分水通过第一反渗透膜进入到一级淡水腔并排出，浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理。通过本系统，可以有效地降低页岩气压裂返排液中的污染物，使大部分液体能够达到排放的要求。
[0013]进一步地，所述反渗透系统还包括第二反渗透装置，所述第二反渗透装置包括二级浓水腔和二级淡水腔，所述二级浓水腔和所述二级淡水腔通过反渗透膜隔开，所述一级浓水腔与所述二级浓水腔连通，所述二级淡水腔与所述排水管连通，所述二级浓水腔与所述浓水池连通。
[0014]废水进入第二反渗透装置的二级浓水腔，部分水通过第二反渗透膜进入到二级淡水腔并排出，浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理。将第一反渗透装置处理过的废水再次进行处理，使得剩下的废水总量更少，便于浓水池收集。
[0015]进一步地，述反渗透系统还包括碟管式反渗透膜组件，所述碟管式反渗透膜组件包括三级浓水腔和三级淡水腔，所述二级浓水腔与所述浓水池通过所述三级浓水腔连通，所述三级淡水腔与所述排水管连通。
[0016]废水进入碟管式反渗透膜组件的三级浓水腔，部分水通过碟管式反渗透膜组件的过滤进入到三级淡水腔并排出，三级浓水腔中的废水流入浓水池中收集或进一步处理，通过碟管式反渗透膜组件，进一步减少了废水的总量，从废水中分离出了更多的达标水，利于收集与进一步处理。
[0017]进一步地，所述三级处理装置还包括用于将所述浓水中的杂质与水分分离的蒸发器，所述蒸发器与所述浓水池连通。
[0018]通过蒸发器处理浓水，可以使浓水中的杂质部分与水分脱离，转化为结晶的形式，方便收集。同时使得废水中的水分分离出来，可以进一步地进行应用，目前的页岩气开采主要在野外，通过本系统可以缓和工作人员紧张的用水情况，产生足量的达标水以供野外工作人员使用。
[0019]进一步地，还包括一个框架，所述一级处理装置、所述二级处理装置和所述三级处理装置均固定设置在所述框架内。
[0020]将处理装置集成安装到同一框架内，使整个系统都固定在同一框架，实现了撬装一体化的功能，方便吊装和运输。
[0021]进一步地，所述蒸发器包括相互连通的加热室和蒸发室，所述浓池水与所述加热室连通，所述加热室用于对废水加热并促使废水汽化，所述蒸发室用于将废水的气液两项分离，所述蒸发室的顶部设置有输出管道，所述输出管道的起始端设置有用于去除液沫的除沫器，所述输出管道与所述排水管连通。
[0022]浓水池内的废水在加热室中受热沸腾汽化，水分大量转化为蒸汽，并上升从输出管道流出蒸发室，遇冷后凝结为蒸馏水，沿输出管道流出，充分将废水中的可利用水资源分离并收集，同时废水中的剩余杂质在脱水后结晶凝固，便于收集。
[0023]进一步地，所述第二调节池设置有带显示屏的PH计，所述PH计的检测端伸入所述第二调节池内且能够与废水接触，所述显示屏用于示出废水的PH值。
[0024]通过加入化学药剂，可以调节废水的PH值，操作者可以根据PH计实时观察废水的当前PH值的大小，待废水的PH值至7后再通入二级处理装置，调节PH值有利于后续的反渗透过滤。
[0025]进一步地，所述絮凝沉淀池内添加有絮凝剂和助凝剂。
[0026]通过添加絮凝剂和助凝剂可以使得废水中的部分悬浮物沉淀，减少废水中的杂质含量，防止悬浮物大量吸附在碳滤罐或堵住反渗透系统，导致碳滤罐的使用周期变短以及反渗透系统的过滤效果降低。
[0027]进一步地，所述絮凝沉淀池的底部为斜面或圆锥面或圆台面，所述絮凝沉淀池的最低位置设置有排污管，所述排污管用于排出废水在所述絮凝沉淀池中产生的沉淀物。排污管设置在絮凝沉淀池的最低位置，便于彻底排出沉淀物杂质。
[0028]进一步地，所述二级处理装置还包括用于过滤废水中的悬浮杂质的砂滤罐，所述第二调节池与所述碳滤灌通过所述砂滤罐连通，所述砂滤罐内填充有石英砂和/或活性炭。
[0029]砂滤罐可以过滤掉絮凝沉淀池中没有沉淀下去的悬浮物，避免悬浮物堵塞后续装置。
[0030]本实用新型的有益效果是:通过多级装置依次处理页岩气压裂返排液，逐步减少或去除返排液中的各类杂质，一级处理装置主要是为了保证二级处理装置的过滤作用而对废水进行了预处理，二级处理装置中的碳滤罐和反渗透系统对废水中的主要污染物进行分离，污染物集中，并使废水达到排放标准。
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1