压裂返排液的处理方法与流程

文档序号:21637566发布日期:2020-07-29 02:48阅读:1554来源:国知局
压裂返排液的处理方法与流程

本发明涉及水处理技术领域,特别涉及一种压裂返排液的处理方法。



背景技术:

页岩气是指赋存于富有有机质泥页岩及其夹层中,且以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气。由于页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,因此页岩气成为了广泛应用的一种气源。然而在页岩气的开采过程中,尤其是采用压裂液对页岩气进行压裂开采时,15%~75%左右的压裂液会随页岩气返排,形成压裂返排液,也叫返排废水。由于压裂返排液包括地层地下水、压裂液和钻屑等,导致压裂返排液具有高盐、高矿化度、高色度、可生化性差和难处理等特点,如果将压裂返排液直接排放,则很容易降低水体中的溶解含氧量,对水体的生态环境造成破坏性影响。

相关技术中,可以通过自然蒸发处理、冻融处理、过滤处理和蒸馏处理等方式对压裂返排液进行处理,避免压裂返排液的直接排放,从而避免对水体的生态环境造成的破坏性影响。其中,自然蒸发处理是指依靠日照对返排液进行自然蒸发,去除水分,剩余盐类和淤泥采用固化处理。冻融处理是指将压裂返排液冷冻至冰点以下结冰,盐因溶解度降低而析出,使冰的盐浓度降低,在将冰加热融化得到低浓度盐水,从而实现盐和水的分离。过滤处理是指通过过滤器和/或活性炭去除机械杂质/悬浮物等。蒸馏处理是指利用固液组分的沸点不同,对压裂返排液进行加热,以蒸发水分实现固液的分离。

设计人发现,相关技术至少存在以下技术问题:

自然蒸发处理的处理能力小,处理周期长,且受温度和土地的限制较大;冻融处理受地理气候的限制,需要足够的冰冻天气,不利于工业化处理;过滤处理受过滤器滤孔孔径的限制,且压裂返排液中的细菌会产生浊液,从而很容易堵塞过滤器;蒸馏处理中需要对蒸馏出的水进行冷凝回收利用,从而增加了经济成本。



技术实现要素:

本发明提供了一种压裂返排液的处理方法,可以解决压裂法返排液处理时环境限制的问题。所述技术方案如下:

第一方面,提供了一种压裂返排液的处理方法,所述方法应用于处理系统,所述处理系统包括提升泵、第一反应罐、第二反应罐、浓缩罐、管式微滤单元和反渗透单元,所述方法包括:

获取返排池内的压裂返排液的检测结果,所述检测结果包括总铁浓度、石油类污染物浓度和cod(chemicaloxygendemand,化学需氧量)浓度;

当所述总铁浓度小于第一浓度阈值,且所述石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,所述提升泵将所述压裂返排液输送至所述第一反应罐;

在所述第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,以得到第一反应液,并将所述第一反应液输送至所述第二反应罐;

当所述cod浓度小于第三浓度阈值时,在所述第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,以得到第二反应液,并将所述第二反应液输送至所述浓缩罐;

所述浓缩罐对所述第二反应液进行缓冲沉淀,并将缓冲沉淀后所述浓缩罐内上部的浓缩清液输送至所述管式微滤单元;

所述管式微滤单元对所述浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐;

所述反渗透单元对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理。

可选地,所述将第一反应液输送至所述第二反应罐之后还包括:

当所述cod浓度大于所述第三浓度阈值时,在所述第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠和次氯酸钠,以得到第三反应液,并将所述第三反应液输送至所述浓缩罐;

所述浓缩罐对所述第三反应液进行缓冲沉淀,并将缓冲沉淀后所述浓缩罐内上部的浓缩清液输送至所述管式微滤单元;

所述管式微滤单元对所述浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐;

在所述反渗透单元收集的微滤清液中加入亚硫酸钠,以对所述微滤清液中的次氯酸钠进行中和;

所述反渗透单元按照对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理的方式,对中和后的微滤清液进行脱盐处理。

可选地,所述处理系统还包括曝气池,所述获取返排池内的压裂返排液的检测结果之后还包括:

当所述总铁浓度大于所述第一浓度阈值,和/或所述石油类污染物浓度大于所述第二浓度阈值时,所述提升泵将所述压裂返排液输送至所述曝气池,在所述曝气池内进行曝气,并将曝气后的压裂返排液输送至所述第一反应罐;

在所述第一反应罐收集的压裂返排液中加入所述混凝剂和氢氧化钠,以得到第四反应液,并将所述第四反应液输送至所述第二反应罐;

当所述cod浓度小于所述第三浓度阈值时,在所述第二反应罐收集的第四反应液中加入碳酸钠,以得到第五反应液,并将所述第五反应液输送至所述浓缩罐;

所述浓缩罐对所述第五反应液进行缓冲沉淀,并将缓冲沉淀后所述浓缩罐内上部的浓缩清液输送至所述管式微滤单元;

所述管式微滤单元对所述浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐;

所述反渗透单元对微过滤后得到的微滤清液进行脱盐处理。

可选地,所述将所述第四反应液输送至所述第二反应罐之后还包括:

当所述cod浓度大于所述第三浓度阈值时,在所述第二反应罐收集的第四反应液中加入碳酸钠和次氯酸钠,以得到第六反应液,并将所述第六反应液输送至所述浓缩罐;

所述浓缩罐对所述第六反应液进行缓冲沉淀,并将缓冲沉淀后所述浓缩罐内上部的浓缩清液输送至所述管式微滤单元;

所述管式微滤单元对所述浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐;

在所述反渗透单元收集的微滤清液中加入亚硫酸钠,以对所述微滤清液中的次氯酸钠进行中和;

所述反渗透单元按照对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理的方式,对中和后的微滤清液进行脱盐处理。

可选地,所述管式微滤单元包括第一高压泵和管式微滤膜;

所述管式微滤单元对所述浓缩清液微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐,包括:

所述第一高压泵将所述浓缩罐内的浓缩清液输送至所述管式微滤膜;

经所述管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐。

可选地,所述管式微滤单元还包括储水箱;

所述经所述管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,包括:

经所述管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至所述储水箱进行储存;

当所述储水箱内储存的微滤清液的液位大于液位阈值时,将所述管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元。

可选地,所述反渗透单元包括缓冲罐、第二高压泵、保安过滤器和反渗透罐;

所述反渗透单元对所述微滤清液进行脱盐处理,包括:

在所述缓冲罐内收集的微滤清液中加入化学药剂,以调整微滤清液的ph,调整后的微滤清液的ph值大于或等于7,且小于或等于8;

所述第二高压泵将所述缓冲罐内调整后的微滤清液输送至所述保安过滤器以进行过滤;

将过滤后得到的滤液输送至所述反渗透罐,以所述反渗透罐内部设置的反渗透膜进行分离。

可选地,所述处理系统还包括污泥浓缩罐和板框压滤机,所述方法还包括:

将所述浓缩罐内下部的浓缩浊液输送至所述污泥浓缩罐;

在所述污泥浓缩罐收集的浓缩浊液中加入絮凝剂,以得到絮凝浊液,并将所述絮凝浊液输送至所述板框压滤机;

所述板框压滤机对所述絮凝浊液进行固液分离,并将分离后的浊液回流至所述浓缩罐。

可选地,所述絮凝剂为聚丙烯酰胺,且所述污泥浓缩罐内的每升浓缩浊液中所述絮凝剂的加入量范围为1-3毫克。

第二方面,提供了一种压裂返排液的处理方法,所述方法应用于处理系统,所述处理系统包括提升泵、第一反应罐、第一加药箱、第二加药箱、第二反应罐、第三加药箱、浓缩罐、管式微滤单元、反渗透单元和处理器,所述方法包括:

所述处理器获取返排池内的压裂返排液的检测结果,所述检测结果包括总铁浓度、石油类污染物浓度和cod浓度;

当所述处理器确定所述总铁浓度小于第一浓度阈值,且所述石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,控制所述提升泵将所述压裂返排液输送至所述第一反应罐;

所述处理器分别控制所述第一加药箱和所述第二加药箱在所述第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,当所述第一反应罐内的反应时长等于第一时间域值时,控制所述第一反应罐将反应后得到的第一反应液输送至所述第二反应罐;

当所述处理器确定所述cod浓度小于第三浓度阈值时,控制所述第三加药箱在所述第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,当所述第二反应罐内的反应时长等于所述第一时间域值时,控制所述第二反应罐将反应后得到的第二反应液输送至所述浓缩罐;

当所述处理器检测到所述浓缩罐对所述第二反应液缓冲沉淀时长等于第二时间阈值时,控制将缓冲沉淀后所述浓缩罐内上部的浓缩清液输送至所述管式微滤单元;

所述处理器控制所述管式微滤单元对所述浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至所述反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至所述浓缩罐;

所述处理器控制所述反渗透单元对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理。

本发明提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括:

本发明实施例中,对于收集在返排池内的压裂返排液,可以先获取压裂返排液的检测结果,之后再基于检测结果进行针对处理。当总铁浓度小于第一浓度阈值,石油类污染物浓度小于第二浓度阈值,cod浓度小于第三浓度阈值时,可以通过第一反应罐和第二反应罐,实现压裂返排液的加药处理。之后,通过浓缩罐进行缓冲沉淀,管式微滤单元的微过滤,以及反渗透单元的脱盐处理实现对压裂返排液的处理,避免了外界环境的限制,同时降低压裂返排液的处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种压裂返排液的处理方法的流程示意图;

图2是本发明实施例提供的另一种压裂返排液的处理方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种压裂返排液的处理方法的流程示意图。该方法应用于处理系统,该处理系统包括提升泵、第一反应罐、第二反应罐、浓缩罐、管式微滤单元和反渗透单元。如附图1所示,该方法包括如下步骤。

步骤101:获取返排池内的压裂返排液的检测结果。

对于收集在返排池内的压裂返排液,可由作业人员对压裂返排液的水质进行检测,以获取压裂返排液的检测结果,进而可以基于检测结果进行针对性处理,以提高压裂返排液的处理效果。

其中,检测结果可以包括总铁浓度、石油类污染物浓度和cod浓度,总铁浓度是亚铁离子浓度和三价铁离子浓度之和,石油类污染物浓度是指在油气井的开采过程中,泄漏在压裂返排液中的钻井液中所含油类污染物的浓度。

步骤102:当总铁浓度小于第一浓度阈值,且石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,提升泵将压裂返排液输送至第一反应罐。

当总铁浓度小于第一浓度阈值,且石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,说明压裂返排液内含铁类污染物和石油污染物浓度均较小,此时可以导通提升泵的出口与第一反应罐之间的连通管路,并启动提升泵,以将压裂返排液输送至第一反应罐。

其中,第一浓度阈值可以为1.2毫克/升,第二浓度阈值可以为10毫克/升。

需要说明的是,当总铁浓度大于第一浓度阈值,和/或石油类污染物浓度大于第二浓度阈值时,表明压裂返排液内含铁类污染物和/或石油类污染物浓度较大,此时该处理系统还可以包括曝气池,这样提升泵可以先将压裂返排液输送至曝气池,在曝气池内进行曝气,并将曝气后的压裂返排液输送至第一反应罐,以通过对压裂返排液的曝气,促使压裂返排液中的亚铁离子和三价铁离子,以及石油类污染物进行初步氧化,再输送至第一反应罐,以便于后续对压裂返排液的处理。在曝气池内对压裂返排液曝气时,可以以纯氧气或空气作为气源,本发明实施例对此不做限定。

步骤103:在第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,以得到第一反应液,并将第一反应液输送至第二反应罐。

具体地,可以导通第一加药箱与第一反应罐之间连通管路,以及第二加药箱与第二反应罐之间连通管路,之后按照设定的混凝剂加入量和氢氧化钠加入量在第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠。在第一反应罐内的反应时长不小于第一时间域值时,导通第一反应罐和第二反应罐之间连通管路,以将第一反应罐内得到的第一反应液输送至第二反应罐。

其中,第一时长阈值可以为3分钟或5分钟等。混凝剂可以为氯化铁,当然也可以为其他化学物质,每升压裂返排液中,氯化铁的加入量范围可以为1-20毫克,氢氧化钠的加入量范围可以为50-800毫克,且得到的第一反应液的ph值不小于10,从而达到软化水质的效果。本发明实施例中,可以在第一反应罐内设置搅拌机构,这样在第一反应罐中加入混凝剂和氢氧化钠后,能够在搅拌机构的搅拌作用下,保证压裂返排液、混凝剂和氢氧化钠反应的充分性,以及第一反应液的生成速率。

第一反应罐与第二反应罐之间可以设置增压泵,以将第一反应罐内得到的第一反应液输送至第二反应罐。当然,第一反应罐内得到的第一反应液也可以自流至第二反应罐,本发明实施例对此不做限定。

比如,对于某口油气井返排后形成的压裂返排液,在通过提升泵输送至第一反应罐后,可以按照每升压裂返排液中加入15毫克氯化铁和200毫克氢氧化钠的加入量,在第一反应罐收集的压裂返排液中加入氯化铁和氢氧化钠,且在反应时长为2分钟后,得到ph值为10.3的第一反应液,之后将第一反应液输送至第二反应罐。

需要说明的是,当压裂返排液在曝气池内曝气,并将曝气的压裂返排液输送至第一反应罐后的压裂返排液后,在第一反应罐收集的曝气后的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,可以得到第四反应液,并将第四反应液输送至第二反应罐。

步骤104:当cod浓度小于第三浓度阈值时,在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,以得到第二反应液,并将第二反应液输送至浓缩罐。

当cod浓度小于第三浓度阈值时,说明压裂返排液中cod浓度较小,此时可以导通第三加药箱与第二反应罐之间连通管路,之后按照设定的碳酸钠加入量在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠。在第二反应罐内的反应时长不小于第一时间域值时,导通第二反应罐和浓缩罐之间连通管路,以将第二反应罐内得到的第二反应液输送至浓缩罐。

其中,每升第一反应液中,碳酸钠的加入量范围可以为50-3000毫克。本发明实施例中,可以在第二反应罐内设置搅拌机构,这样在第二反应罐中加入碳酸钠后,能够在搅拌机构的搅拌作用下,保证第一反应液与碳酸钠反应的充分性,以及第二反应液的生成速率。

第二反应罐与浓缩罐之间可以设置增压泵,以将第二反应罐内得到的第二反应液输送至浓缩罐内。当然,第二反应罐内得到的第二反应液也可以自流至浓缩罐,本发明实施例对此不做限定。

继续上述举例,在第二反应罐中,可以按照每升第一反应液加入1500毫克碳酸钠的加入量在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,且在反应时长为2分钟后,得到的第二反应液,之后将第二反应液输送至浓缩罐。

需要说明的是,当cod浓度小于第三浓度阈值时,如果第一反应罐输送第四反应液至第二反应罐,在第二反应罐收集的第四反应液中加入碳酸钠,以得到第五反应液,并将第五反应液输送至浓缩罐进行缓冲沉淀。

另外,当压裂返排液的检测结果包括的cod浓度大于第三浓度阈值时,说明压裂返排液中cod浓度较大,此时为了避免cod浓度影响压裂返排液的处理效果,当第一反应罐输送第一反应液至第二反应罐时,可以在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠和次氯酸钠,以得到第三反应液,并将第三反应液输送至浓缩罐进行缓冲沉淀。当第一反应罐输送第四反应液至第二反应罐时,可以在第二反应罐收集的第四反应液中加入碳酸钠和次氯酸钠,以得到第六反应液,并将第六反应液输送至浓缩罐进行缓冲沉淀。

步骤105:浓缩罐对第二反应液进行缓冲沉淀,并将缓冲沉淀后浓缩罐内上部的浓缩清液输送至管式微滤单元。

具体地,在浓缩罐内对收集的第二反应液缓冲沉淀,且当缓冲沉淀时长不小于第二时间阈值后,可以在浓缩罐内的中上部得到浓缩清液,进而可以导通浓缩罐的清液出口与管式微滤单元的进水口之间的连通管道,以将浓缩罐内中上部的浓缩清液输送至管式微滤单元。

其中,浓缩清液可以为浓缩罐内收集的第二反应液在缓冲沉淀时长不小于第二时长阈值后,浓缩罐内1/2高度以上的清液。第二预设时长可以为10分钟或15分钟等。浓缩罐的清液出水口可以位于浓缩罐的高度2/3高处,以保证经过浓缩罐沉淀后,浓缩罐内的浓缩清液输送至管式微滤单元。

进一步地,该处理系统还可以包括污泥浓缩罐和板框压滤机,相应地,该处理方法还可以包括:将浓缩罐内下部的浓缩浊液输送至污泥浓缩罐,在污泥浓缩罐收集的浓缩浊液中加入絮凝剂,以得到絮凝浊液,并将絮凝浊液输送至板框压滤机,板框压滤机对絮凝浊液进行固液分离,并将分离后的浊液回流至浓缩罐。

基于上述处理方法,可以通过污泥浓缩罐和板框压滤机对浓缩罐内的第二反应液在缓冲沉淀后形成的浓缩浊液进行处理,避免浓缩浊液的直接外排,对环境造成的污染。其中,浓缩浊液可以为浓缩罐内收集的第二反应液在缓冲沉淀时长不小于第二时长阈值后,浓缩罐内1/2高度以下的浊液。

其中,浓缩罐可以呈倒立的圆台状结构,这样在通过浓缩罐对收集的第二反应液进行缓冲沉淀后,浓缩罐内的浓缩浊液的浓度随着浓缩罐的深度的增加而增大,从而提高浓缩罐内底部浓缩浊液的浓度。另外,由于浓缩罐的底部的截面积较小,在将浓缩浊液输送至污泥浓缩罐时,并不会促使浓缩罐内的浓缩清液产生晃动。之后在污泥浓缩罐收集的浓缩浊液中加入絮凝剂,以在絮凝剂的絮凝作用下得到絮凝浊液,之后将得到的絮凝浊液输送至板框压滤机,以通过板框压滤机对絮凝浊液进行固液分离,得到分离后的泥饼和分离水。其中,分离水可以沿板框压滤机的出水口继续回流至浓缩罐,进行循环处理,以提高压裂返排液的处理效果。

其中,浓缩罐的浓液出水口可以位于浓缩罐的最底部,以避免在将浓缩浊液输送至污泥浓缩罐时,对浓缩清液造成的扰动。在污泥浓缩罐内加入的絮凝剂可以为聚丙烯酰胺,且污泥浓缩罐内的每升浓缩浊液中絮凝剂的加入量范围可以为1-3毫克。本发明实施例中,可以在污泥浓缩罐内设置搅拌机构,这样污泥浓缩罐内收集的浓缩浊液中加入絮凝剂后,可以通过搅拌机构进行搅拌,以加速浓缩浊液的絮凝,搅拌的动力梯度可以控制在20-60每秒。

需要说明的是,在将浓缩罐内的浓缩清液和浓缩浊液分别输送至管式微滤单元和污泥浓缩罐时,浓缩清液的流量与浓缩浊液的流量之间的比值可以控制在6:1-4:1的范围内,避免浓缩清液的流量过大,增加管式微滤单元的负荷,或者浓缩清液的流量较小,降低压裂返排液的处理效率。

步骤106:管式微滤单元对浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至浓缩罐。

具体地,导通管式微滤单元的清液出水口与反渗透单元的进水口之间的连通管路,同时导通管式微滤单元的浊液出水口与浓缩罐的回流口之间的连通管路导通,之后启动管式微滤单元,以对浓缩罐输送的浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元,可以将微过滤后得到的微滤浊液回流至浓缩罐。

管式微滤单元可以包括第一高压泵和管式微滤膜,相应地,通过管式微滤单元进行微过滤的具体处理方法可以为,启动第一高压泵将浓缩罐内的浓缩清液输送至管式微滤膜,经管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元,微过滤后得到的微滤浊液回流至浓缩罐。

其中,在通过管式微滤膜对浓缩清液进行微过滤时,由于管式微滤膜的截流孔径较小,可以达到微米级,因此,为了保证微过滤效果,可以通过第一高压泵抽吸浓缩罐内的浓缩清液,并输送至管式微滤膜,从而能够提高管式微滤膜的进水口的压力,进而在高压作用下实现对浓缩清液的微过滤。其中,管式微滤膜的截流孔径可以不大于0.15微米。

在将管式微滤为滤膜微过滤后得到的微滤浊液回流至浓缩罐时,浓缩罐的回流口可以位于下部,以避免微滤浊液回流至浓缩罐后对浓缩罐内的浓缩清液产生的扰动。

进一步地,在通过管式微滤膜对浓缩罐内的浓缩清液进行微过滤后,管式微滤膜上必然附着有污染物,为了避免附着的污染物降低管式微滤膜的微过滤效果,可以对管式微滤膜进行反冲洗。为了避免水资源的浪费,发明实施例中可以通过微过滤后得到的微滤清液对管式微滤膜的反冲洗,这样管式微滤单元还可以包括储水箱。经管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液可以输送至储水箱进行储存,当储水箱内储存的微滤清液的液位大于液位阈值时,将管式微滤膜微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元。

其中,在对管式微滤膜进行反冲洗时,管式微滤单元可以包括自控系统,以通过自控系统控制管式微滤膜的清液出水口和进水口上相应的阀门开启或者管关闭,从而导通管式微滤膜的反冲洗管路,之后通过储水箱内储存的微滤清液对管式微滤膜进行反冲洗。

步骤107:反渗透单元对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理。

具体地,启动反渗透单元,以实现对管式微滤单元输送的微滤清液的脱盐处理。

其中,反渗透单元可以包括缓冲罐、第二高压泵、保安过滤器和反渗透罐,相应地,通过反渗透单元进行脱盐处理的具体处理方法可以为,在缓冲罐内收集的微滤清液中加入化学药剂,以调整微滤清液的ph,调整后的微滤清液的ph值大于或等于7,且小于或等于8,启动第二高压泵,以将缓冲罐内调整后的微滤清液输送至保安过滤器以进行过滤,并将过滤后得到的滤液输送至反渗透罐,反渗透罐内部设置的反渗透膜对过滤后得到的滤液进行分离。

其中,为了提高微滤清液的脱盐效果,以及避免脱盐处理时微滤清液对反渗透罐的内部设置的反渗透膜造成破坏,可以先对微滤清液的ph值进行调整,比如可以在微滤清液中加入氢氧化钠溶液、稀盐酸溶液、还原剂或阻垢剂等。之后,再通过保安过滤器对微滤清液中浊度为1度以上的细小颗粒进行过滤,以避免划伤反渗透膜。反渗透罐内设置的反渗透膜可以沿水平方向安装,此时经保安过滤器过滤后得到的滤液可以在自身重力作用下实现分离处理,也即是实现对微滤清液的脱盐处理。

需要说明的是,当cod浓度大于第三浓度阈值时,由于在第二反应罐收集的第一反应液中加入次氯酸钠,从而可能造成第二反应罐中生成的反应液中残留次氯酸钠,为了避免残留的次氯酸钠降低压裂返排液的处理效果,在将管式微滤单元进行微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元后,可以在反渗透单元收集的微滤清液中加入亚硫酸钠,以对微滤清液中的次氯酸钠进行中和,反渗透单元按照对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理的方式,对中和后的微滤清液进行脱盐处理。也即是,在反渗透单元收集管式微滤单元输送的微滤清液后,可以现在微滤清液中加入亚硫酸钠,以通过亚硫酸钠对次氯酸钠进行中和,从而实现对残留的次氯酸钠的处理。之后,再按照上述论述的对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理的方式,对中和后的微滤清液进行脱盐处理。

本发明实施例中,对于收集在返排池内的压裂返排液,可以先获取压裂返排液的检测结果,之后再基于检测结果进行针对处理。当总铁浓度小于第一浓度阈值,且石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,提升泵将压裂返排液输送至第一反应罐内,并在第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠后,以得到第一反应液并输送至第二反应罐。当cod浓度小于第三浓度阈值时,在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,以得到第二反应液并输送至浓缩罐。之后,依次通过浓缩罐进行缓冲沉淀,通过管式微滤膜对缓冲沉淀后的浓缩清液微过滤,通过反渗透单元对微过滤后得到的微滤清液脱盐处理,从而实现对压裂返排液的处理,避免了外界环境的限制,同时降低压裂返排液的处理成本。对于浓缩罐内的浓缩浊液,可以输送至污泥浓缩罐,并在污泥浓缩罐收集的浓缩浊液中加入絮凝剂进行絮凝处理,然后再输送至板框压滤机,以通过板框压滤机进行固液分离,从而降低浓缩罐内浓缩浊液的浓度。对于通过管式微滤膜进行微过滤后得到的微滤浊液可以回流至浓缩罐,以进行循环处理,从而提高了压裂返排液的处理效果,避免了在压裂返排液的处理过程中,对外界环境造成的破坏。

图2是本发明实施例提供的一种压裂返排液的处理方法的流程示意图。该方法应用于处理系统,该处理系统包括提升泵、第一反应罐、第一加药箱、第二加药箱、第二反应罐、第三加药箱、浓缩罐、管式微滤单元、反渗透单元和处理器。如附图2所示,该方法包括如下步骤。

步骤201:处理器获取返排池内的压裂返排液的检测结果。

在作业人员对压裂返排液的水质进行检测,且获取压裂返排液的检测结果后,处理器控制的显示界面中显示数据获取表格,这样作业人员可以在显示的数据获取表格中填写检测结果,以实现处理器对检测结果的获取。

当然,处理器还可以通过其他方式获取压裂返排液的检测结果,比如在通过检测仪器对压裂返排液进行检测后,检测仪器可以直接将检测得到的检测结果上传至处理器,以实现处理器对检测结果的获取,本发明实施例对此不做限定。

其中,检测结果包括总铁浓度、石油类污染物浓度和cod浓度,总铁浓度是亚铁离子浓度和三价铁离子浓度之和。

步骤202:当处理器确定总铁浓度小于第一浓度阈值,且石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,控制提升泵将压裂返排液输送至第一反应罐。

具体地,步骤202中通过处理器控制控制实现的过程,与上述步骤102中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

步骤203:处理器分别控制第一加药箱和第二加药箱在第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,当第一反应罐内的反应时长等于第一时间域值时,控制第一反应罐将反应后得到的第一反应液输送至第二反应罐。

具体地,步骤203中通过处理器控制控制实现的过程,与上述步骤103中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

步骤204:当处理器确定cod浓度小于第三浓度阈值时,控制第三加药箱在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,当第二反应罐内的反应时长等于第一时间域值时,控制第二反应罐将反应后得到的第二反应液输送至浓缩罐。

具体地,步骤204中通过处理器控制控制实现的过程,与上述步骤104中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

步骤205:当所述处理器检测到所述浓缩罐对所述第二反应液缓冲沉淀时长等于第二时间阈值时,控制将缓冲沉淀后浓缩罐内上部的浓缩清液输送至管式微滤单元。

具体地,步骤205中通过处理器控制控制实现的过程,与上述步骤105中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

步骤206:处理器控制管式微滤单元对浓缩清液进行微过滤,并将微过滤后得到的微滤清液输送至反渗透单元,将微过滤后得到的微滤浊液回流至浓缩罐。

具体地,步骤206中通过处理器控制控制实现的过程,与上述步骤106中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

步骤207:处理器控制反渗透单元对微过滤后的微滤清液进行脱盐处理。

具体地,步骤207中通过处理器控制实现的过程,与上述步骤107中的实现过程相同或相似,本发明实施例在此不在赘述。

本发明实施例中,对于收集在返排池内的压裂返排液,处理器先获取压裂返排液的检测结果,之后再基于检测结果进行针对处理。当处理器获取的总铁浓度小于第一浓度阈值,且获取的石油类污染物浓度小于第二浓度阈值时,控制提升泵将压裂返排液输送至第一反应罐内,并控制第一加药箱和第二加药箱分别在第一反应罐收集的压裂返排液中加入混凝剂和氢氧化钠,以得到第一反应液,并输送至第二反应罐。当处理器获取的cod浓度小于第三浓度阈值时,控制第三加药箱在第二反应罐收集的第一反应液中加入碳酸钠,以得到第二反应液,并输送至浓缩罐。之后,依次通过浓缩罐进行缓冲沉淀,通过管式微滤膜对缓冲沉淀后的浓缩清液微过滤,通过反渗透单元对微过滤后得到的微滤清液脱盐处理,从而实现对压裂返排液的处理,避免了外界环境的限制,同时降低压裂返排液的处理成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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