[发明专利]一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备

说明书

本发明公开了一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备，属于页岩气压裂返排液处理设备领域，一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备，包括支撑座，支撑座的上端固定连接有浓缩罐和冷却罐，支撑座的下端固定连接有主水泵，主水泵的进水端固定连接有进水管，主水泵的出水端固定连接有出水管，进水管和出水管均依次贯穿支撑座和浓缩罐的底端并延伸至浓缩罐的内部，出水管的外侧设有环管、外螺旋换热管和内螺旋换热管，本发明通过对工艺处理后的废水进行双重除盐处理，可以对压裂返排液中的各类盐类进行回收利用，有效解决压裂返排液含盐量高的问题，是一种高效且低成本的页岩气开采压裂返排液深度除盐设备。

技术领域

本发明涉及页岩气压裂返排液处理设备领域，更具体地说，涉及一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备。

背景技术

页岩气开采压裂返排废液是在页岩气开采过程中产生的一种“特殊作(工)业废水”。我国页岩气开采每年排放的压裂废液高达100万吨左右。具有关统计，每口页岩气生产井压裂返排废液约30～50m3/d。其组分十分复杂，主要含有油类、各种胍胶、甲醛等多种有机添加剂、硫酸盐等各类化学处理剂、细菌等多种物质。因此页岩气的压裂返排废液具有高COD值、高含盐量、高稳定性、高粘度、刺激气味强烈，难降解等特点，对环境的危害极大。这些物质进入环境后，尤其是进入地下水和地表水环境后，将会给水、土环境系统带来持久性的污染，对页岩气的生产和长远发展造成不可估量的损失。因此，其压裂返排废液处理成为制约页岩气开发过程中的关键环境问题之一。

然而，受现场条件和技术水平限制，我国页岩气压裂废液的处理技术尚不成熟，甚至有些未经处理就直接将废液回注或排放到环境中，这更进一步加剧了页岩气压裂废液处理的紧迫性。目前，常用的压裂废液处理工艺主要有“Fenton氧化-絮凝-SBR联合处理”，“絮凝－隔油－光催化氧化”，“Fenton氧化－絮凝回注处理”，“絮凝－隔油－沉淀－双级氧化”，“化学脱稳－过滤－O3/H2O2－复合催化氧化－深度氧化”等。

上述组合工艺，可以实现单项技术的优势互补，提高处理效果、减少化学药剂用量、降低成本等。但这些工艺都注重对于废水中悬浮物质和有机物的处理，对于废水中盐的处理效果并不明显；且伴随上述工艺的进行，还会增加页岩气压裂废液的含盐量，因此处理后的页岩气压裂废液中含盐量十分高，对于废液中盐的处理成为页岩气压裂废液处理的一道难题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备，它通过对工艺处理后的废水进行双重除盐处理，可以对压裂返排液中的各类盐类进行回收利用，有效解决压裂返排液含盐量高的问题，是一种高效且低成本的页岩气开采压裂返排液深度除盐设备。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种页岩气开采压裂返排液深度处理的一体化设备，包括支撑座，所述支撑座的上端固定连接有浓缩罐和冷却罐，所述支撑座的下端固定连接有主水泵，所述主水泵的进水端固定连接有进水管，所述主水泵的出水端固定连接有出水管，所述进水管和出水管均依次贯穿支撑座和浓缩罐的底端并延伸至浓缩罐的内部，所述出水管的外侧设有环管、外螺旋换热管和内螺旋换热管，所述外螺旋换热管位于内螺旋换热管的外侧，所述环管位于外螺旋换热管和内螺旋换热管的上侧，所述出水管和环管之间固定连接有多个均匀分布的连通管，所述环管的下端固定连接有多个均匀分布的喷头，所述喷头位于外螺旋换热管和内螺旋换热管的中间位置，本发明通过对工艺处理后的废水进行双重除盐处理，可以对压裂返排液中的各类盐类进行回收利用，有效解决压裂返排液含盐量高的问题，是一种高效且低成本的页岩气开采压裂返排液深度除盐设备。

进一步的，所述浓缩罐和冷却罐之间设有副水泵，所述副水泵固定连接于支撑座的上端，所述副水泵的进水端贯穿浓缩罐内壁并延伸至浓缩罐的内侧，所述副水泵的出水端贯穿冷却罐内壁并延伸至冷却罐的内侧，副水泵用于将浓缩罐内的液体通入冷却罐中。