專利名稱：煤層氣采出排水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種煤層氣采出排水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤層氣為賦存于煤層及其圍巖中的與煤炭共伴生的天然氣，其主要成份為甲烷， 是優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。我國煤層氣資源十分豐富，開發(fā)利用煤層氣具有保證煤礦安全、實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、改善能源結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排放等重大經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境社會效益，也是保障我國能源安全的重要措施。隨著煤層氣的開采，大量的地下水被排出。為了減少大氣污染和農(nóng)田受害，在煤層氣的生產(chǎn)過程中必須考慮采出水的處理問題。鑒于地區(qū)不同，地下化學(xué)成分各異，產(chǎn)出水的含鹽度或其他固相成分各不相同，產(chǎn)水量變化也很大，故采取處理方法亦各不相同。目前比較普遍采用的處理方法有三種地面排放、地面蒸發(fā)和回注地下。地面排放——此方法主要適用總礦化度低于1000mg/L的產(chǎn)出水。將產(chǎn)出水排入大坑滲入地下，或排入附近的河流用于糧田灌溉和畜牧業(yè)生產(chǎn)，但是排放期間必須進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，保證所含污染物低于環(huán)保部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)現(xiàn)超過了排放標(biāo)準(zhǔn)，立即關(guān)井采取其他處理方法，以保證河流、良田或牲畜不受傷害。地面蒸發(fā)——利用蒸發(fā)池處理產(chǎn)出水，蒸發(fā)池尺寸設(shè)計(jì)要適應(yīng)各個(gè)季節(jié)蒸發(fā)量的變化。一般的蒸發(fā)池面積為采用蒸發(fā)方法很可能對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞，如硫化氫污染、滲漏等?；刈⒌叵隆摲椒ㄊ窃诘孛媾欧藕驼舭l(fā)兩種辦法均行不通或老井可利用率較高時(shí)采取的一種選擇。用注水井將產(chǎn)出水重新回注地下，回注地層一般以砂巖為好，黃土高原因土質(zhì)粘性高，可滲性差，不適于回注。由于煤層氣排水含鹽量高、富含表面活性劑石油類，有些硒或重金屬超標(biāo)，水質(zhì)較復(fù)雜，上述三種處理方式均達(dá)不大理想的處理效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、處理效果好的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，包括依次連接的調(diào)節(jié)池、新型多介質(zhì)過濾器、 保安過濾器、反滲透裝置、一級濃水箱、濃水反滲透裝置、二級濃水池，還包括回收清水的回用水箱；所述調(diào)節(jié)池中收集的煤層氣排水經(jīng)加壓泵抽至新型多介質(zhì)過濾器內(nèi)，并在過濾前投加氧化劑防止膜的污染，出水進(jìn)入保安過濾器過濾，經(jīng)高壓泵抽至反滲透裝置，產(chǎn)生的一次淡水進(jìn)入回用水箱，濃水進(jìn)入一級濃水箱，經(jīng)濃水加壓泵抽至濃水反滲透裝置，產(chǎn)生的二次淡水與一次淡水共同進(jìn)入回用水箱，由供水泵抽出。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，由于調(diào)節(jié)池中收集的煤層氣排水經(jīng)加壓泵抽至新型多介質(zhì)過濾器內(nèi)，并在過濾前投加氧化劑防止膜的污染，出水進(jìn)入保安過濾器過濾，經(jīng)高壓泵抽至反滲透裝置，產(chǎn)生的一次淡水進(jìn)入回用水箱，濃水進(jìn)入一級濃水箱，經(jīng)濃水加壓泵抽至濃水反滲透裝置，產(chǎn)生的二次淡水與一次淡水共同進(jìn)入回用水箱，由供水泵抽出。結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、處理效果好，可用于煤層氣采出排水處理。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)的工藝流程圖。圖中各部分的編號說明1-煤層氣排水；2-調(diào)節(jié)池；3-加壓泵；4-氧化劑；5-新型多介質(zhì)過濾器；6_保安過濾器；7-高壓泵；8-還原劑、阻垢劑；9-反滲透裝置；10- —次淡水；11- 一級濃水箱； 12-濃水加壓泵；13-還原劑、阻垢劑；14-濃水反滲透裝置；15-二次淡水；16-二級濃水池； 17-回用水箱；18-供水泵；19-供水。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖1所示包括依次連接的調(diào)節(jié)池( 、新型多介質(zhì)過濾器( 、保安過濾器(6)、反滲透裝置
(9)、一級濃水箱(11)、濃水反滲透裝置(14)、二級濃水池(16)，還包括回收清水的回用水箱(17)；所述調(diào)節(jié)池O)中收集的煤層氣排水(1)經(jīng)加壓泵C3)抽至新型多介質(zhì)過濾器內(nèi)(5)，并在過濾前投加氧化劑(4)防止膜的污染，出水進(jìn)入保安過濾器過濾(6)，經(jīng)高壓泵(7)抽至反滲透裝置(9)，產(chǎn)生的一次淡水(10)進(jìn)入回用水箱(17)，濃水進(jìn)入一級濃水箱(11)，經(jīng)濃水加壓泵(1 抽至濃水反滲透裝置(14)，產(chǎn)生的二次淡水(1 與一次淡水
(10)共同進(jìn)入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。所述的新型多介質(zhì)過濾器( 采用瓷砂和陶粒作為過濾介質(zhì)。所述的反滲透裝置(9)包括加藥泵、加藥箱、反滲透膜組件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反滲透膜組件采用苦咸水反滲透膜元件。所述的濃水反滲透裝置(14)包括加藥泵、加藥箱、反滲透膜組件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反滲透膜組件采用苦咸水或海水反滲透膜元件。本發(fā)明的水處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、處理效果好、可用于處理煤層氣采出排水。本發(fā)明中，反滲透膜組件采用特制苦咸水專用(BW型)反滲透膜元件，系統(tǒng)回收率為75%，系統(tǒng)除鹽率為97% ；濃水反滲透膜組件采用美國陶氏高苦咸水或海水反滲透膜元件，系統(tǒng)回收率為50%，系統(tǒng)除鹽率為95% ；反滲透膜污染防治技術(shù)采取過濾前投加氧化劑，反滲透前投加還原劑和阻垢劑等化學(xué)處理技術(shù)，防止膜的結(jié)垢和生物污染。本發(fā)明中，預(yù)處理工藝采用新型(瓷砂和陶粒)多介質(zhì)過濾技術(shù)。瓷砂和陶粒介質(zhì)對水中石油類、鐵和錳有良好的去除效果，新型多介質(zhì)過濾器具有傳統(tǒng)設(shè)備連續(xù)產(chǎn)水和
4投資省的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)產(chǎn)水水質(zhì)也大大提高，使預(yù)處理出水全面滿足反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)要求。本發(fā)明中，除鹽工藝選用反滲透技術(shù)，反滲透技術(shù)的脫鹽率高，單只膜的脫鹽率可達(dá)99%，減緩了由于原水水質(zhì)波動(dòng)而造成的產(chǎn)水水質(zhì)的變化，出水水質(zhì)好，降低運(yùn)行成本， 減少了環(huán)境污染。本發(fā)明的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，煤層氣采出高礦化度排水回收率達(dá)到90%， 在行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，具有良好的環(huán)境效益和社會效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明為一種煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，主要包括調(diào)節(jié)池O)、新型多介質(zhì)過濾器(5)、保安過濾器(6)、反滲透裝置(9)、一級濃水箱(11)、濃水反滲透裝置 (14)、二級濃水池(16)和回用水箱(17)。本發(fā)明處理煤層氣采出排水的工作過程是系統(tǒng)開始運(yùn)行后，調(diào)節(jié)池O)中收集的煤層氣排水(1)，經(jīng)加壓泵C3)抽至新型多介質(zhì)過濾器內(nèi)(5)，并在過濾前投加氧化劑(4)防治膜的污染，出水進(jìn)入保安過濾器過濾 (6)，經(jīng)高壓泵(7)抽至反滲透裝置(9)，產(chǎn)生的一次淡水(10)進(jìn)入回用水箱(17)，濃水進(jìn)入一級濃水箱(11)，經(jīng)濃水加壓泵(1 抽至濃水反滲透裝置(14)，產(chǎn)生的二次淡水(15) 與一次淡水(10)共同進(jìn)入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。在反滲透裝置(9)和濃水反滲透裝置(14)前，需投加還原劑和阻垢劑(8、13)等化學(xué)處理技術(shù)，以防止膜的結(jié)垢和生物污染。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的調(diào)節(jié)池O)、新型多介質(zhì)過濾器(5)、保安過濾器(6)、反滲透裝置(9)、一級濃水箱(11)、濃水反滲透裝置(14)、二級濃水池(16)，還包括回收清水的回用水箱(17)；所述調(diào)節(jié)池( 中收集的煤層氣排水(1)經(jīng)加壓泵C3)抽至新型多介質(zhì)過濾器內(nèi)(5)， 并在過濾前投加氧化劑(4)防止膜的污染，出水進(jìn)入保安過濾器過濾(6)，經(jīng)高壓泵(7)抽至反滲透裝置(9)，產(chǎn)生的一次淡水(10)進(jìn)入回用水箱(17)，濃水進(jìn)入一級濃水箱(11)，經(jīng)濃水加壓泵(1 抽至濃水反滲透裝置(14)，產(chǎn)生的二次淡水(1 與一次淡水(10)共同進(jìn)入回用水箱(17)，由供水泵(18)抽出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的新型多介質(zhì)過濾器( 采用瓷砂和陶粒作為過濾介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的反滲透裝置 (9)包括加藥泵、加藥箱、反滲透膜組件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反滲透膜組件采用苦咸水反滲透膜元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的濃水反滲透裝置(14)包括加藥泵、加藥箱、反滲透膜組件、滑架、清洗泵和清洗水箱，所述反滲透膜組件采用苦咸水或海水反滲透膜元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，該水處理系統(tǒng)主要包括調(diào)節(jié)池、新型多介質(zhì)過濾器、保安過濾器、反滲透裝置、一級濃水箱、濃水反滲透裝置、二級濃水池和回用水箱。新型多介質(zhì)過濾器采用瓷砂和陶粒作為過濾介質(zhì)，反滲透膜組建采用特制苦咸水專用(BW型)反滲透膜元件，濃水反滲透膜組件采用特制高苦咸水或海水反滲透膜元件。本煤層氣采出排水處理系統(tǒng)，解決了煤層氣排水含鹽量高、富含表面活性劑石油類、有些硒或重金屬超標(biāo)、水質(zhì)較復(fù)雜、難以回收利用的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、處理效果好等特點(diǎn)，煤層氣采出高礦化度排水回收率達(dá)到90％，在行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。
文檔編號C02F9/04GK102249445SQ20111010944
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者何緒文, 劉俐媛, 張春暉, 李靜, 胡建龍 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)