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[發明專利]一種壓裂返排液的處理方法在審

專利信息
申請號: 201811234384.8 申請日: 2018-10-23
公開(公告)號: CN109455854A 公開(公告)日: 2019-03-12
發明(設計)人: 劉向陽;卞衛國;張芳袁 申請(專利權)人: 中國科學院新疆生態與地理研究所
主分類號: C02F9/08 分類號: C02F9/08;C02F103/10
代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106 代理人: 張莉
地址: 830011 新疆維吾爾*** 國省代碼: 新疆;65
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 壓裂返排液 水泵 加藥混合器 配制壓裂液 初級處理 反應器 吸附塔 預處理 樹脂吸附塔 特異性吸附 微波反應器 活性炭 回收利用 技術難題 深度處理 水預處理 微波催化 指標要求 過濾塔 活性碳 精細化 氣浮器 溶氣泵 砂濾塔 回用 氣浮 砂濾 吸附 絮凝 增效 去除 過濾 節能 節水 環保
【權利要求書】:

1.一種壓裂返排液的處理方法,其特征在于:該方法中涉及的裝置是由是由水預處理反應器(1)、管線(2)、第一水泵(3)、初級處理反應器(4)、第二水泵(5)、第一加藥混合器(6)、微波反應器(7)、第三水泵(8)、第二加藥混合器(9)、氣浮器(10)、溶氣泵(11)、第四水泵(12)、砂濾過濾塔(13)、第五水泵(14)、活性碳毯吸附塔(15)、第六水泵(16)和特異性樹脂吸附塔(17)組成,在微波反應器(7)的一端分別通過管線(2)與第一加藥混合器(6)、初級處理反應器(4)和水預處理反應器(1)串接,水預處理反應器(1)與初級處理反應器(4)之間設有第一水泵(3),初級處理反應器(4)與第一加藥混合器(6)之間設有第二水泵(5),微波反應器(7)的另一端通過管線(2)分別與第二加藥混合器(9)、氣浮器(10)、砂濾過濾塔(13)、活性碳毯吸附塔(15)和特異性樹脂吸附塔(17)串接,微波反應器(7)與第二加藥混合器(9)之間設有第三水泵(8),氣浮器(10)與砂濾過濾塔(13)之間設有第四水泵(12),在氣浮器(10)的下部設有溶氣泵(11),砂濾過濾塔(13)與活性碳毯吸附塔(15)之間設有第五水泵(14),活性碳毯吸附塔(15)與特異性樹脂吸附塔(17)設有第六水泵(16);微波反應器(7)是中空的腔體結構,腔壁材料為玻璃、陶瓷或塑料;微波反應器(7)的功率是連續可調的;微波反應器(7)的微波頻率為915±50 MHz;進入微波反應器(7)的管線(2)位于微波反應器(5)的底部,排出微波反應器(5)的管線(2)位于微波反應器(7)的上部,具體操作按下列步驟進行:

對壓裂返排液進行預處理:

a、在壓裂返排液中加入粘土為80-100ppm,攪拌均勻,進入預處理反應器(1),進行預處理,通過靜置沉淀除去其中的大顆粒固形物和上層浮油;

初級處理:

b、將步驟a中處理后的產物通過第一水泵(3)進入初級處理反應器(4),加入鹽酸調節溶液的pH值為6.5-7.5;

微波催化氧化處理:

c、將步驟b得到的溶液通過第二水泵(5)進入第一加藥混合器(6)中,加入敏化劑50-180ppm,混合均勻,再進入微波反應器(7)內,微波反應器(7)為中空的腔體結構,液體流經微波反應器(7)是從兩層腔壁圍成的中空部分流過,微波反應器(7)的功率是連續可調的;微波反應器(7)的微波頻率為915±50 MHz,經過微波反應器(7)讓殘余的胍膠實現破膠;其中敏化劑選用焦炭粉、活性炭粉、碳纖維短纖、碳化硅粉、炭納米管、石墨粉、四氧化三鐵粉、氧化亞鐵粉、三氧化二鐵粉或鐵硅鋁粉;

絮凝氣浮分離:

d、經過步驟c微波催化氧化處理后,通過第三水泵(8)進入第二加藥混合器(9)中,加入聚合氯化鋁無機絮凝劑80ppm和聚丙烯酰胺陰陽兩性離子絮凝劑50ppm,混合均勻,再進入氣浮器(10),通過溶氣泵(11)進行絮凝氣浮分離,除去其中的大部分細微污染物;

砂濾塔過濾:

e、將步驟d處理后的產物通過第四水泵(12)進入砂濾過濾塔(13),除去其中的懸浮物;

活性炭毯吸附塔吸附:

f、將步驟e處理后的產物通過第五水泵(14)進入活性碳毯吸附塔(15) 吸附處理,除去其中的難去除污染物;

特異性吸附深度處理:

g、將步驟f處理后的產物再由第六水泵(16)進入特異性樹脂吸附塔(17) 深度處理,除去其中的硼離子,處理后的壓裂返排液中的B元素含量≤10 ppm; Na+離子含量≤5000ppm;Fe2+離子≤5 ppm;總鐵含量≤5 ppm;Ca2+離子≤1000 ppm;Al3+離子≤100 ppm。

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