頁(yè)巖氣開(kāi)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(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頁(yè)巖氣開(kāi)采中壓裂液的返排液回收處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)石油儲(chǔ)量及開(kāi)采量遠(yuǎn)不能滿足需求，而我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量較豐富，所以頁(yè)巖氣的開(kāi)采利用具有重大的經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。頁(yè)巖氣屬于非常規(guī)能源，目前國(guó)家正在大力投入經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)中。
[0003]由于頁(yè)巖具有低孔隙低滲透的特性，開(kāi)采頁(yè)巖氣需要使用壓裂液對(duì)頁(yè)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(kāi)采地區(qū)基本都處于嚴(yán)重缺水的狀態(tài)，這就對(duì)我國(guó)開(kāi)采頁(yè)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(guó)環(huán)境保護(hù)署報(bào)告，用于頁(yè)巖氣開(kāi)采中的壓裂液的返排液，其體積約占原來(lái)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(chǔ)水坑，會(huì)給生態(tài)環(huán)境植被帶來(lái)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(lái)了嚴(yán)重威脅。
[0005]目前還沒(méi)有比較完善的凈化設(shè)備，特別是沒(méi)有運(yùn)用于開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的去除頁(yè)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(yè)巖氣開(kāi)采中的壓裂。故而，需要采用一種現(xiàn)場(chǎng)裝置來(lái)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(yè)巖氣開(kāi)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(yè)巖氣開(kāi)采中的壓裂液的返排液無(wú)法有效利用的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明提供的頁(yè)巖氣開(kāi)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(guò)濾網(wǎng)、砂石層、沸石層以及中水池；
[0008]所述過(guò)濾網(wǎng)為循環(huán)水平移動(dòng)過(guò)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(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷；
[0009]在所述過(guò)濾網(wǎng)及過(guò)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(guò)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(dòng)過(guò)濾網(wǎng)、過(guò)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(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；且所述循環(huán)水平移動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)及過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0011]過(guò)濾網(wǎng)用來(lái)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(guò)濾功能；沸石盡可能多的會(huì)吸附細(xì)小的降解有機(jī)物及重金屬離子。經(jīng)過(guò)三級(jí)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(dòng)過(guò)濾網(wǎng)、過(guò)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(dòng)，可以節(jié)約能源，降低成本，并能同步控制過(guò)濾網(wǎng)循環(huán)移動(dòng)速度及清理毛刷與污物螺旋推送的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
[0013]進(jìn)一步的，所述砂石層采用多個(gè)砂石過(guò)濾箱并排水平布置的方式，砂石過(guò)濾箱內(nèi)裝過(guò)濾用的砂石顆粒；所述砂石過(guò)濾箱的底部設(shè)置細(xì)密的過(guò)濾網(wǎng)；
[0014]所述沸石層采用多個(gè)沸石過(guò)濾箱并排水平布置的方式，沸石過(guò)濾箱內(nèi)裝沸石顆粒；所述沸石過(guò)濾箱的底部設(shè)置細(xì)密的過(guò)濾網(wǎng)。
[0015]砂石層和沸石層均由多個(gè)單獨(dú)的過(guò)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(guò)濾箱進(jìn)行內(nèi)部清理，且某個(gè)過(guò)濾箱廢棄時(shí)易于更換。
[0016]過(guò)濾箱的數(shù)量靈活多變，過(guò)濾凈化用砂石和沸石的密度及更換的頻率可以依據(jù)對(duì)水質(zhì)處理的要求進(jìn)行設(shè)置。
[0017]進(jìn)一步的，所述的頁(yè)巖氣開(kāi)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(guò)濾箱和所述沸石過(guò)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(guò)濾箱下部，噴出口朝上通入到砂石過(guò)濾箱中，壓縮氣體從下往上吹；另一組水平通道位于沸石過(guò)濾箱上部，噴出口朝下通入到沸石過(guò)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(yè)巖氣開(kāi)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(guò)濾箱之間的縫隙處以及相鄰兩個(gè)所述沸石過(guò)濾箱之間的縫隙處，避免漂浮的污染物質(zhì)通過(guò)縫隙進(jìn)入到下一層中。
[0021]進(jìn)一步的，所述的頁(yè)巖氣開(kāi)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(guò)濾箱和所述沸石過(guò)濾箱的底部。
[0022]進(jìn)一步的，所述的頁(yè)巖氣開(kāi)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(dòng)過(guò)濾網(wǎng)靠近過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷的一側(cè)，以及過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷的周圍，用于及時(shí)清洗過(guò)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(yè)巖氣開(kāi)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(guò)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(dòng)過(guò)濾網(wǎng)上設(shè)置多個(gè)與所述過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷平行的凸起橡膠條，用來(lái)增加循環(huán)水平移動(dòng)過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾網(wǎng)過(guò)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(dòng)過(guò)濾網(wǎng)及過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷的轉(zhuǎn)動(dòng)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(lái)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(yè)巖氣開(kāi)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(duì)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(xiě)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(shù)木等。
【附圖說(shuō)明】
[0032]為了更清楚地說(shuō)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(duì)【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(jiǎn)單地介紹。
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的頁(yè)巖氣開(kāi)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(dòng)馬達(dá)；
[0036]3-過(guò)濾網(wǎng)附著物清理毛刷；4-循環(huán)水平移動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)；
[0037]5-凈化裝置上蓋板；