一種壓裂返排液處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓裂返排液處理方法及系統(tǒng)，包括1）將壓裂返排液匯集到調節(jié)池，進行均質均量處理；2）步驟1）的出水在預處理池中，與混凝劑充分攪拌反應1～2小時后，靜置沉降0.5～1小時；3）步驟2）的出水在初級氧化池中，與初級氧化劑攪拌反應0.5～1小時后，靜置沉降0.5～1.5小時；4）步驟3）的出水在高級氧化池中，先經過活性炭吸附處理0.5～1小時后，再與高級氧化劑攪拌反應0.5～1小時后，出水達標外排或回用。采用本發(fā)明的處理方法及系統(tǒng)，對壓裂返排液中的懸浮物、COD以及難降解污染物去除率高，處理效果好，處理后的廢水可達標排放，也可回收使用，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，減少了水體污染。
【專利說明】一種壓裂返排液處理方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水處理方法及系統(tǒng)，具體涉及一種壓裂返排液處理方法及系統(tǒng)，屬于環(huán)?！炯夹g領域】。
【背景技術】
[0002]壓裂返排液是指油氣田采油過程中，壓裂施工作業(yè)后剩余以及從井口返排的殘余壓裂液。壓裂返排液中含有多種有機物，如瓜膠、甲醛、石油類及其它各種添加劑，這些有毒有害難降解的物質的存在導致壓裂返排液成分復雜多變，氯化物含量高，往往也呈現(xiàn)“三高”(高COD值，高穩(wěn)定性，高粘度)特征。采用常規(guī)生物化學技術對其進行處理時，因其含有大量的有毒物質，不容易篩選優(yōu)勢菌種，工藝耗時長，嚴重影響生化處理效果；采用臭氧氧化法對其進行處理時，因其內污染物的復雜性，不能保證對大部分污染物質降解除去，出水仍達不到標準要求；采用光催化氧化法運行費用高，效果不穩(wěn)定，外排水體會引起水質惡化，破壞水體環(huán)境，從而降低水體美學價值；并使水體正常的自凈功能受到破壞，進一步促使水體惡化；降低供水質量，增加水處理負擔，從而外排水處理廠不能正常運轉；破壞水體生態(tài)平衡，使水體經濟價值降低。因而開發(fā)一種行之有效的壓裂返排液的處理方法，防止壓裂返排液污染對社會經濟持續(xù)協(xié)調發(fā)展至關重要。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種快速有效的壓裂返排液的處理方法及系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0005]一種壓裂返排液處理方法，包括以下處理步驟:
[0006]I)預處理:向壓裂返排液中加入混凝劑，攪拌反應I~2小時使混凝劑與壓裂返排液充分反應后，靜置沉降0.5~I小時；
[0007]2)初級氧化處理:向預處理步驟的出水中加入初級氧化劑，攪拌反應0.5~I小時后，靜置沉降0.5~1.5小時；
[0008]3)高級吸附氧化處理:以活性炭吸附劑對初級氧化處理的出水進行吸附處理0.5~I小時，然后向廢水中加入高級氧化劑，攪拌反應0.5~I小時后，出水達標外排或回用。
[0009]優(yōu)選的是:預處理步驟和初級氧化處理步驟中產生的污泥收集后進行污泥脫水處理，產生的干燥污泥直接外排，其出水回用。
[0010]優(yōu)選的是:所述預處理步驟和初級氧化處理步驟中還包括對壓裂返排液的填料吸附處理，且所述填料為聚丙烯斜管填料。
[0011]優(yōu)選的是:所述預處理步驟前還可包括對壓裂返排液的均質均量處理。
[0012]優(yōu)選的是:預處理步驟中，所述混凝劑為高鐵酸鉀、生石灰以及硫酸鋁，且按所需處理的廢水量計，高鐵酸鉀的加入量為0.5~lg/L，生石灰的加入量為5~10g/L，硫酸鋁的加入量為5~15g/L。
[0013]優(yōu)選的是:初級氧化處理步驟中，所述初級氧化劑為次氯酸鈉溶液，且按所需處理的廢水量計，次氯酸鈉溶液的加入量為5~15ml/L。
[0014]優(yōu)選的是:高級吸附氧化處理步驟中，所述高級氧化劑為芬頓試劑。
[0015]優(yōu)選的是:所述芬頓試劑中，硫酸亞鐵與雙氧水的比例為1:4~8，且雙氧水的濃度為30%。
[0016]本發(fā)明還提供了一種壓裂返排液處理系統(tǒng)，包括通過管道依次連接的調節(jié)池、預處理池、初級氧化池和高級氧化池，其中，所述預處理池和初級氧化池中均設有攪拌器以及填料，且所述預處理池還連接有加藥裝置，所述加藥裝置中設有混凝劑，所述初級氧化池還與裝有初級氧化劑的初級氧化劑罐相連；所述高級氧化池中設有活性炭吸附劑，且所述高級氧化池還與裝有高級氧化劑的高級氧化劑罐相連。
[0017]優(yōu)選的是:所述處理系統(tǒng)還包括一污泥脫水單元，且預處理池和初級氧化池的污泥排出口均與污泥脫水單元的入水口相連。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于，(I)采用具有氧化性的混凝劑對壓裂返排液進行預處理，在氧化的同時能產生混凝/絮凝作用，沉淀效果好；(2)采用兩級氧化，在初級氧化的前提下，進行高級氧化，能取得更佳的污染物降解效果；(3)高級氧化選用芬頓試劑，以亞鐵離子(Fe2+)作催化劑，用過氧化氫(H2O2)進行化學氧化，能發(fā)揮更加有效的氧化效果；(4)采用活性炭進一步吸附，除去廢水中的微細懸浮顆粒和污染物質，處理后的廢水可達標排放，也可回收使用，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，減少了水體污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1示出了本發(fā)明所述壓裂返排液處理方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0021]如附圖1所示，本發(fā)明所述的壓裂返排液處理系統(tǒng)，包括通過管道依次連接的調節(jié)池、預處理池、初級氧化池和高級氧化池，其中，所述預處理池中設有攪拌器以及填料，所述填料優(yōu)選聚丙烯斜管填料，且其與水平面的夾角為60°，且所述預處理池還連接有加藥裝置，所述加藥裝置中設有混凝劑，本發(fā)明中所述混凝劑優(yōu)選高鐵酸鉀(K2Fe04)、生石灰(CaO)和硫酸鋁(Al2 (SO4) 3);所述初級氧化池中設有填料及攪拌器，所述填料優(yōu)選聚丙烯斜管填料，且其與水平面的夾角為60°，所述初級氧化池還與裝有初級氧化劑的初級氧化劑罐相連，所述初級氧化劑優(yōu)選次氯酸鈉(NaCIO)，所述高級氧化池中設有活性炭吸附劑，此外所述高級氧化池還與裝有高級氧化劑的高級氧化劑罐相連，所述高級氧化劑優(yōu)選芬頓試劑。本發(fā)明所述的壓裂返排液處理系統(tǒng)，還包括一污泥脫水單元，且預處理池和初級氧化池的污泥排出口均與污泥脫水單元的入水口相連。此外，本發(fā)明所述的壓裂返排液處理系統(tǒng)還包括設于各處理單元的提升泵。
[0022]采用如上所述的壓裂返排液處理系統(tǒng)對壓裂返排液進行處理，其處理方法包括如下步驟:
[0023]1)均質均量處理:壓裂返排液匯集到調節(jié)池，進行均質均量處理；[0024]2)預處理:均質均量處理后的壓裂返排液引入到預處理池中，在攪拌條件下，向壓裂返排液中加入混凝劑，攪拌I~2小時，使得混凝劑與壓裂返排液充分反應后，停止攪拌，靜置沉降0.5~I小時后，其出水進入到初級氧化池中進行進一步處理，其產生的污泥經污泥排出管道排入到污泥脫水單元進行進一步脫水處理；
[0025]此步驟中，所述混凝劑優(yōu)選高鐵酸鉀(K2Fe04)、生石灰(CaO)和硫酸鋁(Al2 (SO4)3),且按所需處理的廢水量計，高鐵酸鉀的加入量為0.5~lg/L，生石灰的加入量為5~10g/L，硫酸鋁的加入量為5~15g/L。
[0026]3)初級氧化處理:預處理后的出水在初級氧化池中，并加入初級氧化劑，壓裂返排液在初級氧化劑的作用下，在初級氧化池中攪拌處理0.5~I小時后，靜置沉降0.5~1.5小時；充分降解廢水中的污染物，初級氧化池的出水進入到高級氧化池中進行進一步處理，其產生的污泥經污泥排出管道排入到污泥脫水單元進行進一步脫水處理；
[0027]此步驟中，所述初級氧化劑優(yōu)選10%的次氯酸鈉溶液，且按所需處理的廢水量計，次氯酸鈉溶液的加入量為5~15ml/L。
[0028]4)高級吸附氧化處理:初級氧化處理后的出水在高級氧化池中，先經過活性炭吸附劑吸附處理0.5~I小時后，攪拌條件下向高級氧化池中加入高級氧化劑氧化處理
0.5~1.5小時，以充分降解處于廢水中的污染物，進一步凈化水質，經高級氧化處理后的出水可達標外排或直接回用；
[0029]此步驟中，所述活性炭吸附劑優(yōu)選果殼活性炭，利用其巨大的比表面積、發(fā)達的空隙結構等特點所形成的強吸附能力，對廢水進行吸附處理，去除廢水中反應產生的絮體顆粒；所述高級氧化劑優(yōu)選芬頓試劑，且硫酸亞鐵與雙氧水的比例為1:4~8，其中雙氧水濃度為30%，將準確稱量的硫酸亞鐵(FeSO4.7H20)充分溶解在雙氧水中，然后轉入定量瓶中，用雙氧水定容至標準刻度即可，本實施方式中，所述芬頓試劑現(xiàn)用現(xiàn)配。
[0030]5)預處理池和初級氧化池排出的污泥在污泥脫水單元中經脫水處理后，干燥污泥可直接外排，其出水可回用。
[0031]實施例1
[0032]以本發(fā)明的處理方法及系統(tǒng)，對某油田采油過程中產生的壓裂返排液進行處理，設計處理總水量為360m3/d，每天按24小時連續(xù)運行設計；初級氧化池和高級氧化池的進水流量為15m3/h。
[0033]1、進水水質
[0034]表1壓裂返排液進水水質(單位:mg/L ；pH值無量綱)
[0035]
【權利要求】
1.一種壓裂返排液處理方法，其特征在于:包括以下處理步驟: O預處理:向壓裂返排液中加入混凝劑，攪拌反應I~2小時使混凝劑與壓裂返排液充分反應后，靜置沉降0.5~I小時； 2)初級氧化處理:向預處理步驟的出水中加入初級氧化劑，攪拌反應0.5~I小時后，靜置沉降0.5~1.5小時； 3)高級吸附氧化處理:以活性炭吸附劑對初級氧化處理的出水進行吸附處理0.5~I小時，然后向廢水中加入高級氧化劑，攪拌反應0.5~I小時后，出水達標外排或回用。
2.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于:預處理步驟和初級氧化處理步驟中產生的污泥收集后進行污泥脫水處理，產生的干燥污泥直接外排，其出水回用。
3.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于:所述預處理步驟和初級氧化處理步驟中還包括對壓裂返排液的填料吸附處理，且所述填料為聚丙烯斜管填料。
4.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于:所述預處理步驟前還可包括對壓裂返排液的均質均量處理。
5.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于:預處理步驟中，所述混凝劑為高鐵酸鉀、生石灰以及硫酸鋁，且按所需處理的廢水量計，高鐵酸鉀的加入量為0.5~lg/L，生石灰的加入量為5~10g/L，硫酸鋁的加入量為5~15g/L。
6.根據權利要求 1所述的處理方法，其特征在于:初級氧化處理步驟中，所述初級氧化劑為次氯酸鈉溶液，且按所需處理的廢水量計，次氯酸鈉溶液的加入量為5~15ml/L。
7.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于:高級吸附氧化處理步驟中，所述高級氧化劑為芬頓試劑。
8.根據權利要求5所述的處理方法，其特征在于:所述芬頓試劑中，硫酸亞鐵與雙氧水的比例為1:4~8，且雙氧水的濃度為30%。
9.一種壓裂返排液處理系統(tǒng)，其特征在于:包括通過管道依次連接的調節(jié)池、預處理池、初級氧化池和高級氧化池，其中，所述預處理池和初級氧化池中均設有攪拌器以及填料，且所述預處理池還連接有加藥裝置，所述加藥裝置中設有混凝劑，所述初級氧化池還與裝有初級氧化劑的初級氧化劑罐相連；所述高級氧化池中設有活性炭吸附劑，且所述高級氧化池還與裝有高級氧化劑的高級氧化劑罐相連。
10.根據權利要求9所述的處理系統(tǒng)，其特征在于:所述處理系統(tǒng)還包括一污泥脫水單元，且預處理池和初級氧化池的污泥排出口均與污泥脫水單元的入水口相連。
【文檔編號】C02F9/04GK103787530SQ201410081287
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】姚佐國, 劉小見, 張春菊 申請人:北京聯(lián)眾華禹環(huán)?？萍加邢薰?br>