頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于頁巖氣開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國石油儲量及開采量遠(yuǎn)不能滿足需求，而我國頁巖氣儲量較豐富，所以頁巖氣的開采利用具有重大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。頁巖氣屬于非常規(guī)能源，目前國家正在大力投入經(jīng)濟(jì)開發(fā)中。
[0003]由于頁巖具有低孔隙低滲透的特性，開采頁巖氣需要使用壓裂液對頁巖進(jìn)行壓裂，而壓裂液的配制中需要使用大量的清水。但據(jù)調(diào)查表明，大部分的開采地區(qū)基本都處于嚴(yán)重缺水的狀態(tài)，這就對我國開采頁巖氣壓裂所需用水及已用水的治理再利用提出了迫切需求。
[0004]據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署報(bào)告，用于頁巖氣開采中的壓裂液的返排液，其體積約占原來注入高壓液體的30%?70%，其含有高濃度的總?cè)芙夤腆w，多種化學(xué)添加劑，烴類有機(jī)物及重金屬離子。這些返排液若直接排放到水道、儲水坑，會給生態(tài)環(huán)境植被帶來污染；同時(shí)也給飲用水和水生生物及居民日常的生活環(huán)境帶來了嚴(yán)重威脅。
[0005]目前還沒有比較完善的凈化設(shè)備，特別是沒有運(yùn)用于開采現(xiàn)場的去除頁巖氣壓裂返排液的污染物質(zhì)的設(shè)備，且這些反排液中的水大多不能直接被重復(fù)利用于頁巖氣開采中的壓裂。故而，需要采用一種現(xiàn)場裝置來處理這些壓裂后返排出的廢液，以達(dá)到盡量可以重復(fù)利用或者將污染危害減少至最低的目的，同時(shí)還就近方便減少運(yùn)輸成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的頁巖氣開采中的壓裂液的返排液無法有效利用的問題。
[0007]本發(fā)明提供的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置，包括:殼體，以及在殼體內(nèi)由上至下依次設(shè)置的過濾網(wǎng)、砂石層、沸石層以及中水池；
[0008]所述過濾網(wǎng)為循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)，其一端設(shè)置返排液進(jìn)入管和凈化劑投料口，另一端設(shè)置過濾網(wǎng)附著物清理毛刷；
[0009]在所述過濾網(wǎng)及過濾網(wǎng)附著物清理毛刷的送出端設(shè)置污物槽，用于接收所述過濾網(wǎng)附著物清理毛刷刷下的污染物質(zhì)；并在所述污物槽內(nèi)設(shè)置傾斜布置的螺旋推送器，將所述污染物質(zhì)推送到污物槽的底部堆積，以便集中清理；
[0010]所述循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)、過濾網(wǎng)附著物清理毛刷及螺旋推送器均由同一個(gè)驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動；且所述循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)及過濾網(wǎng)附著物清理毛刷的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0011]過濾網(wǎng)用來吸附返排液中的懸浮物及物體顆粒；砂石層主要吸附返排液中的膠體及溶于水的有機(jī)物，最大可能發(fā)揮進(jìn)一步過濾功能；沸石盡可能多的會吸附細(xì)小的降解有機(jī)物及重金屬離子。經(jīng)過三級處理的水可以達(dá)到中性水的目的，這些水除可以再利用于壓裂液外，還可用于灌溉植物及消防等。
[0012]循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)、過濾網(wǎng)附著物清理毛刷及螺旋推送器均由同一個(gè)馬達(dá)帶動，可以節(jié)約能源，降低成本，并能同步控制過濾網(wǎng)循環(huán)移動速度及清理毛刷與污物螺旋推送的轉(zhuǎn)動速度。
[0013]進(jìn)一步的，所述砂石層采用多個(gè)砂石過濾箱并排水平布置的方式，砂石過濾箱內(nèi)裝過濾用的砂石顆粒；所述砂石過濾箱的底部設(shè)置細(xì)密的過濾網(wǎng)；
[0014]所述沸石層采用多個(gè)沸石過濾箱并排水平布置的方式，沸石過濾箱內(nèi)裝沸石顆粒；所述沸石過濾箱的底部設(shè)置細(xì)密的過濾網(wǎng)。
[0015]砂石層和沸石層均由多個(gè)單獨(dú)的過濾箱并排放置在同一水平高度的安裝架上，單獨(dú)安裝，組構(gòu)成整體，這樣可以方便隨時(shí)取出單個(gè)過濾箱進(jìn)行內(nèi)部清理，且某個(gè)過濾箱廢棄時(shí)易于更換。
[0016]過濾箱的數(shù)量靈活多變，過濾凈化用砂石和沸石的密度及更換的頻率可以依據(jù)對水質(zhì)處理的要求進(jìn)行設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步的，所述的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置還包括壓縮氣體輸入管；所述壓縮氣體輸入管的一端與氣體壓縮泵連接，另一端設(shè)置多個(gè)噴出口，各噴出口分別設(shè)置在各個(gè)所述砂石過濾箱和所述沸石過濾箱內(nèi)；
[0018]從壓縮空氣管道延展出水平通道，一組水平通道位于砂石過濾箱下部，噴出口朝上通入到砂石過濾箱中，壓縮氣體從下往上吹；另一組水平通道位于沸石過濾箱上部，噴出口朝下通入到沸石過濾箱中，使壓縮氣體從上往下吹。噴出的壓縮氣體可以避免砂石與沸石顆粒沉淀，并起到將水污染物與沸石顆粒及凈化劑等充分混合的作用，達(dá)到最優(yōu)的凈化效果。
[0019]所述壓縮氣體輸入管輸入的氣體除空氣外，還可以根據(jù)實(shí)際處理污水的需要，通入氧氣或氯氣，起到殺毒消菌補(bǔ)氧的作用，使水質(zhì)達(dá)到要求。
[0020]進(jìn)一步的，所述的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置還包括擋水條；多個(gè)所述擋水條分別設(shè)置在相鄰兩個(gè)所述砂石過濾箱之間的縫隙處以及相鄰兩個(gè)所述沸石過濾箱之間的縫隙處，避免漂浮的污染物質(zhì)通過縫隙進(jìn)入到下一層中。
[0021]進(jìn)一步的，所述的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置還包括凈化膜；所述凈化膜設(shè)置在各個(gè)所述砂石過濾箱和所述沸石過濾箱的底部。
[0022]進(jìn)一步的，所述的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置還包括清刷用高壓水管；所述清刷用高壓水管的出水口布置在所述循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)靠近過濾網(wǎng)附著物清理毛刷的一側(cè)，以及過濾網(wǎng)附著物清理毛刷的周圍，用于及時(shí)清洗過濾網(wǎng)附著物清理毛刷上的污染物質(zhì)；
[0023]所述清刷用高壓水管的進(jìn)水端與設(shè)置在中水池中的潛水泵連接。
[0024]進(jìn)一步的，所述的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置還包括臭氧輸送管；所述臭氧輸送管的出口端設(shè)置在返排液進(jìn)入管附近，在返排液行進(jìn)到過濾網(wǎng)之前，將臭氧注入到返排液中。
[0025]進(jìn)一步的，所述循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)與所述過濾網(wǎng)附著物清理毛刷平行的凸起橡膠條，用來增加循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)的橫向剛度，并增加攜帶污染物質(zhì)的推力。
[0026]進(jìn)一步的，所述返排液進(jìn)入管的下方及兩側(cè)均設(shè)置緩沖擋水板，避免返排液流速過大，同時(shí)有助于凈化劑、臭氧與返排液更均勻的混合，也防止大范圍濺灑；
[0027]所述過濾網(wǎng)的下方、砂石層的邊緣處設(shè)置與所述殼體連接的傾斜布置的隔水板，避免過濾網(wǎng)過濾后的返排液直接流入沸石層。
[0028]進(jìn)一步的，所述循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)及過濾網(wǎng)附著物清理毛刷的轉(zhuǎn)動軸均由上向下插入到轉(zhuǎn)軸支架上喇叭型的承插槽中，便于拆裝，易于取下卷起來及時(shí)清洗。
[0029]本發(fā)明的有益效果為:
[0030]利用本發(fā)明所述裝置處理頁巖氣開采中的壓裂液的返排液，可以將返排液中的各種沉淀物漂浮物及各種重金屬、有害氣體等一并去除，從而變成再利用的中性水，補(bǔ)充壓裂液大量需求。這樣即可作為壓裂時(shí)配置壓裂液所需用水，也減少甚至消除其對周圍環(huán)境的污染；同時(shí)減少遠(yuǎn)途運(yùn)水的成本。
[0031]這套裝置配備適當(dāng)凈化劑及凈化膜等也可以用于寫字樓、住宅小區(qū)的已用水凈化，用于生活用水補(bǔ)充。同時(shí)，處理后得到的污物可以曬干，作為肥料，用于花草樹木等。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的頁巖氣開采中壓裂液的返排液回收處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖標(biāo)記:
[0035]1-返排液凈化裝置殼體；2-驅(qū)動馬達(dá)；
[0036]3-過濾網(wǎng)附著物清理毛刷；4-循環(huán)水平移動過濾網(wǎng)；
[0037]5-凈化裝置上蓋板；