页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于页岩气开采技术领域，尤其是涉及一种页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置。
【背景技术】
[0002]我国石油储量及开采量远不能满足需求，而我国页岩气储量较丰富，所以页岩气的开采利用具有重大的经济和战略意义。页岩气属于非常规能源，目前国家正在大力投入经济开发中。
[0003]由于页岩具有低孔隙低渗透的特性，开采页岩气需要使用压裂液对页岩进行压裂，而压裂液的配制中需要使用大量的清水。但据调查表明，大部分的开采地区基本都处于严重缺水的状态，这就对我国开采页岩气压裂所需用水及已用水的治理再利用提出了迫切需求。
[0004]据美国环境保护署报告，用于页岩气开采中的压裂液的返排液，其体积约占原来注入高压液体的30%?70%，其含有高浓度的总溶解固体，多种化学添加剂，烃类有机物及重金属离子。这些返排液若直接排放到水道、储水坑，会给生态环境植被带来污染；同时也给饮用水和水生生物及居民日常的生活环境带来了严重威胁。
[0005]目前还没有比较完善的净化设备，特别是没有运用于开采现场的去除页岩气压裂返排液的污染物质的设备，且这些反排液中的水大多不能直接被重复利用于页岩气开采中的压裂。故而，需要采用一种现场装置来处理这些压裂后返排出的废液，以达到尽量可以重复利用或者将污染危害减少至最低的目的，同时还就近方便减少运输成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置，以解决现有技术中存在的页岩气开采中的压裂液的返排液无法有效利用的问题。
[0007]本发明提供的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置，包括:壳体，以及在壳体内由上至下依次设置的过滤网、砂石层、沸石层以及中水池；
[0008]所述过滤网为循环水平移动过滤网，其一端设置返排液进入管和净化剂投料口，另一端设置过滤网附着物清理毛刷；
[0009]在所述过滤网及过滤网附着物清理毛刷的送出端设置污物槽，用于接收所述过滤网附着物清理毛刷刷下的污染物质；并在所述污物槽内设置倾斜布置的螺旋推送器，将所述污染物质推送到污物槽的底部堆积，以便集中清理；
[0010]所述循环水平移动过滤网、过滤网附着物清理毛刷及螺旋推送器均由同一个驱动马达驱动；且所述循环水平移动过滤网及过滤网附着物清理毛刷的旋转方向相反。
[0011]过滤网用来吸附返排液中的悬浮物及物体颗粒；砂石层主要吸附返排液中的胶体及溶于水的有机物，最大可能发挥进一步过滤功能；沸石尽可能多的会吸附细小的降解有机物及重金属离子。经过三级处理的水可以达到中性水的目的，这些水除可以再利用于压裂液外，还可用于灌溉植物及消防等。
[0012]循环水平移动过滤网、过滤网附着物清理毛刷及螺旋推送器均由同一个马达带动，可以节约能源，降低成本，并能同步控制过滤网循环移动速度及清理毛刷与污物螺旋推送的转动速度。
[0013]进一步的，所述砂石层采用多个砂石过滤箱并排水平布置的方式，砂石过滤箱内装过滤用的砂石颗粒；所述砂石过滤箱的底部设置细密的过滤网；
[0014]所述沸石层采用多个沸石过滤箱并排水平布置的方式，沸石过滤箱内装沸石颗粒；所述沸石过滤箱的底部设置细密的过滤网。
[0015]砂石层和沸石层均由多个单独的过滤箱并排放置在同一水平高度的安装架上，单独安装，组构成整体，这样可以方便随时取出单个过滤箱进行内部清理，且某个过滤箱废弃时易于更换。
[0016]过滤箱的数量灵活多变，过滤净化用砂石和沸石的密度及更换的频率可以依据对水质处理的要求进行设置。
[0017]进一步的，所述的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置还包括压缩气体输入管；所述压缩气体输入管的一端与气体压缩泵连接，另一端设置多个喷出口，各喷出口分别设置在各个所述砂石过滤箱和所述沸石过滤箱内；
[0018]从压缩空气管道延展出水平通道，一组水平通道位于砂石过滤箱下部，喷出口朝上通入到砂石过滤箱中，压缩气体从下往上吹；另一组水平通道位于沸石过滤箱上部，喷出口朝下通入到沸石过滤箱中，使压缩气体从上往下吹。喷出的压缩气体可以避免砂石与沸石颗粒沉淀，并起到将水污染物与沸石颗粒及净化剂等充分混合的作用，达到最优的净化效果。
[0019]所述压缩气体输入管输入的气体除空气外，还可以根据实际处理污水的需要，通入氧气或氯气，起到杀毒消菌补氧的作用，使水质达到要求。
[0020]进一步的，所述的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置还包括挡水条；多个所述挡水条分别设置在相邻两个所述砂石过滤箱之间的缝隙处以及相邻两个所述沸石过滤箱之间的缝隙处，避免漂浮的污染物质通过缝隙进入到下一层中。
[0021]进一步的，所述的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置还包括净化膜；所述净化膜设置在各个所述砂石过滤箱和所述沸石过滤箱的底部。
[0022]进一步的，所述的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置还包括清刷用高压水管；所述清刷用高压水管的出水口布置在所述循环水平移动过滤网靠近过滤网附着物清理毛刷的一侧，以及过滤网附着物清理毛刷的周围，用于及时清洗过滤网附着物清理毛刷上的污染物质；
[0023]所述清刷用高压水管的进水端与设置在中水池中的潜水泵连接。
[0024]进一步的，所述的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置还包括臭氧输送管；所述臭氧输送管的出口端设置在返排液进入管附近，在返排液行进到过滤网之前，将臭氧注入到返排液中。
[0025]进一步的，所述循环水平移动过滤网上设置多个与所述过滤网附着物清理毛刷平行的凸起橡胶条，用来增加循环水平移动过滤网的横向刚度，并增加携带污染物质的推力。
[0026]进一步的，所述返排液进入管的下方及两侧均设置缓冲挡水板，避免返排液流速过大，同时有助于净化剂、臭氧与返排液更均匀的混合，也防止大范围溅洒；
[0027]所述过滤网的下方、砂石层的边缘处设置与所述壳体连接的倾斜布置的隔水板，避免过滤网过滤后的返排液直接流入沸石层。
[0028]进一步的，所述循环水平移动过滤网及过滤网附着物清理毛刷的转动轴均由上向下插入到转轴支架上喇叭型的承插槽中，便于拆装，易于取下卷起来及时清洗。
[0029]本发明的有益效果为:
[0030]利用本发明所述装置处理页岩气开采中的压裂液的返排液，可以将返排液中的各种沉淀物漂浮物及各种重金属、有害气体等一并去除，从而变成再利用的中性水，补充压裂液大量需求。这样即可作为压裂时配置压裂液所需用水，也减少甚至消除其对周围环境的污染；同时减少远途运水的成本。
[0031]这套装置配备适当净化剂及净化膜等也可以用于写字楼、住宅小区的已用水净化，用于生活用水补充。同时，处理后得到的污物可以晒干，作为肥料，用于花草树木等。
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0033]图1为本发明实施例提供的页岩气开采中压裂液的返排液回收处理装置的结构示意图；
[0034]附图标记:
[0035]1-返排液净化装置壳体；2-驱动马达；
[0036]3-过滤网附着物清理毛刷；4-循环水平移动过滤网；
[0037]5-净化装置上盖板；