申请日2018.08.16
公开(公告)日2019.01.01
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明公开了一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，属于页岩气废水处理技术领域，包括按照废水处理顺序依次连通的废水收集罐、隔油罐、混凝氧化沉淀池、人工渗滤池、清水暂存池、过滤装置和MVR蒸馏处理装置;所述隔油罐包括罐体、对称设置在罐体内壁两侧的升降装置以及设置在升降装置之间的油液收集装置;所述油液收集装置包括壳体、吸附斗、抽气泵、吸油泵、传送装置、上浮触发装置、微处理器、驱动电机;所述上浮触发装置包括装置本体、滑腔、浮块、顶块、压敏传感器。本发明引入MVR技术对页岩气废水进行处理，处理效果好，能够随污水水面升高而进行同步的油液去除，能够对页岩气废水中的杂质进行有效过滤。
权利要求书
1.一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：包括按照废水处理顺序依次连通的废水收集罐(1)、隔油罐(2)、混凝氧化沉淀池(3)、人工渗滤池(4)、清水暂存池(5)、过滤装置(6)和MVR蒸馏处理装置(7);所述隔油罐(2)包括罐体、对称设置在罐体内壁两侧的升降装置(21)以及设置在升降装置(21)之间的油液收集装置(22)，所述升降装置(21)带动油液收集装置(22)作升降运动;所述油液收集装置(22)包括壳体(221)、吸附斗、抽气泵(227)、吸油泵(224)、传送装置(229)、上浮触发装置(228)、微处理器(222)、驱动电机(223)，所述壳体(221)的底部两端对称设置有固定支架，所述固定支架上设置有传送装置(229)，所述传送装置(229)的传送带上设置有若干刮油板(2210)，所述壳体(221)内设有驱动传送装置(229)转动的驱动电机(223);所述固定支架之间设有斗口朝下的吸附斗，所述吸附斗的顶端通过吸管连通有设置在壳体(221)内的吸油腔(225)，所述吸油腔(225)的一侧的壳体(221)内设有通过进气口与吸油腔(225)连通的抽气泵(227)，所述抽气泵(227)的进气口上设有过滤罩(226);所述壳体(221)上设有吸油泵(224)，所述吸油泵(224)的吸油口通过吸油管与吸油腔(225)连通，所述吸油泵(224)的出油口连接有伸出隔油罐(2)的出油管(2211);所述上浮触发装置(228)包括垂直设置在壳体(221)底部且内部中空的装置本体(2282)、设置在装置本体(2282)下端内部的滑腔、滑动设置在滑腔内的浮块(2284)以及嵌置在装置本体(2282)顶端内的压敏传感器(2281)，所述装置本体(2282)底部设置有与滑腔相通的开口，所述浮块(2284)的顶部垂直的设置有与压敏传感器(2281)的检测端相适配的顶块(2283);所述微处理器(222)设置在壳体(221)内，并分别与压敏传感器(2281)、驱动电机(223)、升降装置(21)、吸油泵(224)、抽气泵(227)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：所述废水收集罐(1)内设置杂质收集装置，所述杂质收集装置包括斗状的过滤格栅(11)、收集框(13)、电动推杆(14)、水泵、开合盖(12)，所述过滤格栅(11)设置在废水收集罐(1)的内壁上，且过滤格栅(11)的底部与设置在废水收集罐(1)的底部的收集框(13)相连通，所述收集框(13)的顶部一侧与开合盖(12)的一端铰接，所述开合盖(12)的另一端与设置在收集框(13)内壁上的电动推杆(14)铰接;所述收集框(13)的底部一侧设有出水口，所述出水口通过水泵连通废水收集罐(1)的上端，所述出水口处设有过滤网(16)。
3.根据权利要求2所述的一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：所述MVR蒸馏处理装置(7)包括冷凝预热器(76)、加压泵(79)、蒸发室(71)、回流管(73)、蒸汽压缩机(75)、T型管(74)、螺杆泵(72)和冷凝水泵，所述过滤装置(6)通过加压泵(79)与冷凝预热器(76)连接，所述冷凝预热器(76)的左端通过管道连接蒸发室(71)、所述蒸发室(71)的顶部设有回流管(73)，所述回流管(73)远离蒸发室(71)的另一端连接蒸汽压缩机(75)，所述蒸汽压缩机(75)的左端设置有T型管(74)，所述T型管(74)的左端连接在蒸发室(71)的右侧壁上;所述蒸发室(71)的底部通过管道连接有螺杆泵(72)，所述螺杆泵(72)的输出端通过管道连接有晶浆回收罐(9)，所述T型管(74)的底端连接在冷凝预热器(76)的顶部，所述冷凝预热器(76)的底部通过管道连接有回收箱(77)，所述回收箱(77)的右端设置有真空泵(78)，所述回收箱(77)的底部通过管道连接有蓄水罐(8)。
4.根据权利要求3所述的一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：还包括总控制器，所述总控制器分别与微处理器(222)、电动推杆(14)、水泵、冷凝预热器(76)、加压泵(79)、蒸发室(71)、蒸汽压缩机(75)和螺杆泵(72)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：所述升降装置(21)为升降传输带或升降索。
6.根据权利要求2所述的一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，其特征在于：所述废水收集罐(1)底部设有与收集框(13)连通的排渣口(15)，所述排渣口(15)上设有开闭阀。
说明书
一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置
技术领域
本发明涉及页岩气废水处理技术领域，具体的说，是一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置。
背景技术
页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中。页岩气开采技术主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术。在页岩气废水的处理中，MVR技术应用较少，MVR是机械式蒸汽再压缩技术(mechanical vapor recompression )的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的热焓，导进冷却塔，冷却塔的冷却水循环预热物料。如此循环向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
页岩气开采过程中产生的废水主要污染物是油类成分，但在采用聚合物驱油或压裂时，采出水或压裂返排液就含有大量聚合物，大幅度提高了废水的粘度，细小的油滴被大量高分子聚合物夹杂囊裹，形成大量絮凝固状物，难以大量快速的消除清理并达到排放或重复使用标准;而且在产生的废水中不可避免的存在有杂质等，如果不对杂质进行处理会影响对废水的处理效果和效率;现有的隔油池的对废水表面上的处理效果抵，不能够进行较好的收集。
现有技术：在中国发明专利中专利号为CN201710033367.7的专利文件中公开了一种页岩气废水处理方法，包括如下步骤：步骤1.将页岩气废水中油水分离;步骤2.分离废油后的污水进行芬顿反应后加入混凝剂进行沉淀，将沉淀的固体凝絮物过滤后干化，过滤后的上清液进入下一步骤;步骤3.步骤2中的液体进行人工渗滤后，再依次由核桃壳过滤器和改性纤维球过滤器过滤，所述人工渗滤为液体依次通过粒径不同的过滤层。页岩气废水处理系统，包括依次连接的废水收集池、隔油池、混凝氧化沉淀池、人工渗滤池、清水暂存池、核桃壳过滤器和改性纤维球过滤器。本发明有效降低了污水中的絮凝物浓度，经过处理后的废水符合国家相关环保要求，可以向外直接排放或回收用于页岩气开采用水，具有显著的环保效果和经济收益。但是该发明在处理过后的水体水质较差，只能够用于页岩气开次的再次用水或相同水质要求的用途，使得处理后水用途少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，实现收集杂质、自动清理油液的功能，具有能够自动的对随污水水面升高而升高、有效对污水进行处理并利用的效果。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于MVR技术的页岩气废水处理装置，包括按照废水处理顺序依次连通的废水收集罐、隔油罐、混凝氧化沉淀池、人工渗滤池、清水暂存池、过滤装置和MVR蒸馏处理装置;所述隔油罐包括罐体、对称设置在罐体内壁两侧的升降装置以及设置在升降装置之间的油液收集装置，所述升降装置带动油液收集装置作升降运动;所述油液收集装置包括壳体、吸附斗、抽气泵、吸油泵、传送装置、上浮触发装置、微处理器、驱动电机，所述壳体的底部两端对称设置有固定支架，所述固定支架上设置有传送装置，所述传送装置的传送带上设置有若干刮油板，所述壳体内设有驱动传送装置转动的驱动电机;所述固定支架之间设有斗口朝下的吸附斗，所述吸附斗的顶端通过吸管连通有设置在壳体内的吸油腔，所述吸油腔的一侧的壳体内设有通过进气口与吸油腔连通的抽气泵，所述抽气泵的进气口上设有过滤罩;所述壳体上设有吸油泵，所述吸油泵的吸油口通过吸油管与吸油腔连通，所述吸油泵的出油口连接有伸出隔油罐的出油管;所述上浮触发装置包括垂直设置在壳体底部且内部中空的装置本体、设置在装置本体下端内部的滑腔、滑动设置在滑腔内的浮块以及嵌置在装置本体顶端内的压敏传感器，所述装置本体底部设置有与滑腔相通的开口，所述浮块的顶部垂直的设置有与压敏传感器的检测端相适配的顶块;所述微处理器设置在壳体内，并分别与压敏传感器、驱动电机、升降装置、吸油泵、抽气泵连接。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述废水收集罐内设置杂质收集装置，所述杂质收集装置包括斗状的过滤格栅、收集框、电动推杆、水泵、开合盖，所述过滤格栅设置在废水收集罐的内壁上，且过滤格栅的底部与设置在废水收集罐的底部的收集框相连通，所述收集框的顶部一侧与开合盖的一端铰接，所述开合盖的另一端与设置在收集框内壁上的电动推杆铰接;所述收集框的底部一侧设有出水口，所述出水口通过水泵连通废水收集罐的上端，所述出水口处设有过滤网。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述MVR蒸馏处理装置包括冷凝预热器、加压泵、蒸发室、回流管、蒸汽压缩机、T型管、螺杆泵和冷凝水泵，所述过滤装置通过加压泵与冷凝预热器连接，所述冷凝预热器的左端通过管道连接蒸发室、所述蒸发室的顶部设有回流管，所述回流管远离蒸发室的另一端连接蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的左端设置有T型管，所述T型管的左端连接在蒸发室的右侧壁上;所述蒸发室的底部通过管道连接有螺杆泵，所述螺杆泵的输出端通过管道连接有晶浆回收罐，所述T型管的底端连接在冷凝预热器的顶部，所述冷凝预热器的底部通过管道连接有回收箱，所述回收箱的右端设置有真空泵，所述回收箱的底部通过管道连接有蓄水罐。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述升降装置为升降传输带或升降索。
为了更好的实现本发明，进一步地，还包括总控制器，所述总控制器分别与微处理器、电动推杆、水泵、冷凝预热器、加压泵、蒸发室、蒸汽压缩机和螺杆泵连接。
为了更好的实现本发明，进一步地，所述废水收集罐底部设有与收集框连通的排渣口，所述排渣口上设有开闭阀。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明通过按照废水处理顺序依次连通的废水收集罐、隔油罐、混凝氧化沉淀池、人工渗滤池、过滤装置和MVR蒸馏处理装置，能够对页岩气废水进行有效处理，在经过MVR蒸馏处理装置能够得到水质较好的水体，能够用于进行多方面的使用，诸如生活用水、灌溉用水、清洗用水等方面，使用范围广。
(2)本发明通过在隔油罐内设置油液收集装置、升降装置，油液收集装置能够通过上浮触发装置对水面是否上升检测的检测功能能够通过升降装置的带动下随水面的升高而升高;同时通过传送装置、刮油板、吸附斗、吸油腔、抽气泵、吸油泵，实现对污水表面的油液进行有效收集和排出，高效实用。
(3)本发明通过设置杂质收集装置，既能够对页岩气废水中进行过滤，也能够对过滤后的杂质进行自动收集，能够防止收集框中的污水随杂质排出，形成一个循环，收集效果好，结构简单、实用。
