申请日2016.04.18
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种压裂返排废水资源化处理装置，包括：调节池、高级氧化反应器、一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池、沉淀池、水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池;其中，调节池设有废水进口和出水管;调节池的出水管与高级氧化反应器连接;高级氧化反应器依次与一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池和沉淀池连接;沉淀池经管路依次与水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池连接;MBR池设有排水口。该处理装置流程较短，自动化程度高，运行管理方便，可推广性强。通过采用组合工艺,可以做到发挥各工艺段的技术优势，做到经济高效的处理压裂废水。
权利要求书
1.一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，包括：
调节池、高级氧化反应器、一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池、沉淀池、水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池;其中，
所述调节池设有废水进口和出水管;
所述调节池的出水管与高级氧化反应器连接;
所述高级氧化反应器依次与一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池和沉淀池连接;
所述沉淀池经管路依次与水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池连接;
所述MBR池设有排水口。
2.根据权利要求1所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述高级氧化反应器由依次连接的微电解池和Fenton反应池组成;
所述调节池的出水管分别与所述微电解池和所述Fenton反应池连接，所述Fenton反应池与所述一级絮凝池连接。
3.根据权利要求1所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述高级氧化反应器采用电催化氧化反应器或臭氧催化氧化反应器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池和沉淀池连接为一体结构，所述一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池顺次连接设在所述沉淀池的进水口前端;
所述一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池内分别设有搅拌装置。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池连接为一体结构，所述厌氧池、缺氧池和MBR池顺次连接设在所述水解酸化池的出水口后端;
所述厌氧池与缺氧池内分别设有搅拌装置。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述调节池内设有与所述出水管连接的潜水泵。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种压裂返排废水资源化处理装置，其特征在于，所述沉淀池连接所述水解酸化池的管路上设有提升泵。
说明书
一种压裂返排废水资源化处理装置
技术领域
本实用新型涉及废水资源化处理领域，特别是涉及一种压裂返排废水资源化处理装置。
背景技术
压裂技术是油气井增产、注水井增注的一项重要工艺措施，兴起于20世纪40年代，它主要利用液体传输压力的原理，提高近井地带岩层的渗透率，从而使油气井得到增产的效果。压裂作为常规油气田主要的增产措施，也广泛的应用到煤层气开采中，对煤层气产量有着显著地提升作用，但因压裂作业后的返排液中含有地层和煤层中的固体颗粒，残余的稠化剂、交联剂、pH值调节剂、杀菌剂等多种添加剂，成分复杂，粘度大，有机物含量高，可生化性差，如不加以有效处理直接排放会对环境，尤其是水环境产生较严重的危害。由于气井的地理环境及气候较为特殊，水资源相对匮乏。同时新开井区所在地基本位于山区，山路崎岖，山区供水困难，如能将压裂废水资源化利用对于保障煤层气井区的生产和环境的可持续发展具有重要意义。
根据需要，压裂液中添加了不同的化学药剂，包括稠化剂、交联剂、pH值调节剂、杀菌剂、粘土稳定剂、破乳剂、助排剂、破胶剂、降滤机、粘度稳定剂、络合剂等，压裂液的成分十分复杂，成为煤层气开采中的主要废水污染源。
针对煤层气压裂废水高盐度、高COD、且难生化降解的水质特点，可采用的处理工艺包括生物处理法、膜处理技术、电化学氧化法、高级氧化技术以及各种组合工艺等。生化处理法工艺应用成熟，运行成本低廉，适合水量大，B/C比高的水质，但是该法对处理水质有较为严格的要求，容易受到有毒难降解废水的冲击，造成系统瘫痪，对于工业难降解废水需经过一定的预处理工艺降低废水毒性后，再进入生化段处理。鉴于压裂废水的不定期性及水量小的问题，单独采用生化法难以达到资源化利用目的。膜处理工艺在技术上有较强的针对性，可脱除水中绝大部分的盐和有机物，根据出水要求，可采取的工艺包括超滤、微滤，纳滤和反渗透，膜处理出水可完全达到资源化再利用的目的，但由于膜处理技术能耗高、浓水处理难、容易堵塞、更换频率快等问题，在应用于压裂液处理时，有一定的局限性。电化学处理技术包括电化学氧化、电化学还原技术，对高盐难降解有毒废水有着良好的处理效果，通过电化学直接或间接的氧化还原作用，将废水中的有毒难降解性物质氧化为易生化降解的废水，提高废水的可生化性。电化学处理技术在高盐废水的处理上有着其独特的优势，对高盐度废水，可减少电耗，减少运行中的发热现象，但由于电化学氧化技术的电耗成本过高，目前仍停留在小试或中试阶段，工程化应用较少。
组合工艺以物化法加生化法组合为典型代表，运用物理、物化法与生物法组合工艺对处理压裂返排废水具有明显优势。在生化处理之前，利用物化法对废水进行预处理，可去除废水中的部分有机负荷并挺高废水的可生化性。研究中常用的组合工艺包括：1)混凝+电解氧化耦合硫酸根自由基高级氧化+絮凝沉淀+臭氧深度氧化+过滤;2)混凝+微电解+Fenton氧化复合过硫酸盐催化氧化+絮凝沉淀+水解酸化+生化+吸附过滤;3)活化过硫酸盐预氧化+混凝+臭氧催化氧化+过滤等组合工艺。组合工艺针对返排废水中高盐度和高有机物浓度的特点，出水效果稳定，但也存在着工艺段长，运行维护复杂难于操作、及运行费用高等问题。
实用新型内容
基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种压裂返排废水资源化处理装置，工艺稳定，抗负荷冲击，针对性强，能实现组合处理工艺，可以很好解决目前我国广大地区分散型的煤层气压裂废水深度处理及资源化问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种压裂返排废水资源化处理装置，包括：
调节池、微电解池、Fenton反应池、一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池、沉淀池、水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池;其中，
所述调节池设有废水进口和出水管;
所述调节池的出水管分别与所述微电解池和所述Fenton反应池连接，所述所述微电解池与所述Fenton反应池连接;
所述Fenton反应池依次与一级絮凝池、二级絮凝池、三级絮凝池和沉淀池连接;
所述沉淀池经管路依次与水解酸化池、厌氧池、缺氧池和MBR池连接;
所述MBR池设有排水口。
本实用新型的有益效果为：该处理装置为采用了由调节池、微电解池耦合Fenton反应池、三级絮凝混沉及水解酸化加AA-MBR工艺段模块形成的压裂废水一体化处理设备，针对煤层气压裂废水高粘度、高浓度难降解性COD和悬浮物等水质问题，其流程较短，自动化程度高，运行管理方便，可推广性强。通过该处理装置可实现组合工艺,做到发挥各工艺段的技术优势，完成经济高效的处理压裂废水，且工艺成熟，针对性强，可对废水中多种水质污染指标进行有效去除，出水水质稳定，可有效保证出水达到地方排放标准并实现废水作为压裂新水的资源化利用。
