[发明专利]页岩气压裂返排液预处理工艺及系统

权利要求书

1.页岩气压裂返排液预处理工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

步骤a、向页岩气压裂返排液中依次加入除垢剂、混凝剂、絮凝剂，除去所述页岩气压裂返排液中的成垢离子、颗粒杂质及不溶性胶体与有机物，获得一级清液；

步骤b、向所述一级清液中加入杀菌剂，进行杀菌处理，获得二级清液；

步骤c、对所述二级清液依次进行砂滤过滤、活性炭过滤、超滤处理，进一步降低悬浮物、胶体、无机垢沉淀、可溶性有机物的含量，获得三级清液；

步骤d、对所述三级清液进行离子交换处理，除去所述三级清液中的多价阳离子，获得达标的反渗透膜进水；

所述除垢剂为氢氧化钠与碳酸钠的混合物，所述氢氧化钠的加药量为理论加药量的102％-110％，所述碳酸钠的加药量为理论加药量的102％-115％；

所述混凝剂为聚合氯化铝或硫酸铝，所述混凝剂的加药量为80-100mg/L；

所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺、丙烯酸钠、聚丙烯酸、丙烯酸中的一种，所述絮凝剂的加药量为1-1.5mg/L；

所述超滤处理采用孔径为2-50nm的超滤膜；

所述杀菌剂包括：次氯酸钠；

在所述活性炭过滤之后以及所述超滤处理之前，向活性炭过滤后的所述二级清液中加入还原剂，随后将所述二级清液的pH 值调节至5-8；

所述步骤d中，所述离子交换处理包括：顺次进行的一级离子交换处理与二级离子交换处理；

所述一级离子交换处理采用的离子交换树脂的孔径大于所述二级离子交换处理采用的离子交换树脂的孔径。

2.根据权利要求1所述的页岩气压裂返排液预处理工艺，其特征在于，所述还原剂为亚硫酸氢钠。

3.页岩气压裂返排液预处理系统，所述系统用于权利要求1-2任一项所述页岩气压裂返排液预处理工艺，其特征在于，所述系统包括通过管线依次连通的加药单元(1)、过滤单元(2)、离子交换单元(3)；

所述加药单元(1)用于向所述页岩气压裂返排液中加入所述除垢剂、所述混凝剂、所述絮凝剂以及所述杀菌剂；

所述过滤单元(2)用于对所述二级清液依次进行砂滤过滤、活性炭过滤、超滤处理，获得所述三级清液；

所述离子交换单元(3)用于对所述三级清液进行离子交换处理，除去所述三级清液中的所述多价阳离子；

所述加药单元(1)包括：通过管线依次连通的第一加药池(101)与第二加药池(102)；

所述第一加药池(101)用于向所述页岩气压裂返排液中加入所述除垢剂、所述混凝剂与所述絮凝剂；

所述第二加药池(102)用于向所述页岩气压裂返排液中加入所述杀菌剂；

所述过滤单元(2)包括：通过管线依次连通的砂滤单元(201)、活性炭过滤单元(202)、超滤单元(203)；

所述离子交换单元(3)包括通过管线依次连通的一级阳离子交换树脂(301)与二级阳离子交换树脂(302)；

所述一级阳离子交换树脂(301)的孔径大于所述二级阳离子交换树脂(302)的孔径。

4.根据权利要求3所述的页岩气压裂返排液预处理系统，其特征在于，所述一级阳离子交换树脂(301)与所述二级阳离子交换树脂(302)均为弱酸性钠型离子交换树脂。