本发明专利技术公开了一种煤层气产出水深度处理的方法，工艺步骤：A、通过格栅，对煤层气产出水内的大颗粒污染物和漂浮杂物进行截留；B、产出水在调节池内对水质水量进行调节，然后由提升泵提升至物化池；C、物化池通过填料对悬浮物、矿物质、盐类、低重度油类等污染物进行吸附沉淀过滤；D、物化池出水进入人工湿地，进一步深度处理后达标排放或回用。还公开了一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅、调节池、物化池和人工湿地四大部分。系统具有投资低、运行稳定、出水效果好，在实现水资源回用的同时，具有较好的景观效果。
【技术实现步骤摘要】
一种煤层气产出水深度处理的方法及装置
本专利技术涉及煤层气开采
，具体涉及一种煤层气产出水深度处理的方法，同时涉及一种煤层气产出水深度处理的装置。
技术介绍
我国拥有丰富的煤层气资源，煤层气在开发过程中，会排出大量伴生水。随着煤层气开发规模逐渐扩大，煤层开采过程中产出水对生态环境影响已引起广泛关注。由于煤层气产出水具有高钠度和高矿化度的特征，含有大量的污染物（悬浮物、矿物质、盐类、低重度油类等），如果排出水不做任何处理直接排入地表水体或用来浇灌农田，必然会对其产生污染，对地下水环境也将产生巨大影响。国内外虽已提出了很多煤层气产出水的处理技术，如反渗透、纳滤、离子交换、电容去离子、吸附过滤、电渗析和蒸馏等，但大多数仍处于实验研究阶段，还未能大规模地应用于生产。尤其是在国内，由于对煤层气勘探起步比较晚，还没有建立起完善的煤层气产出水处理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对煤层气开采过程中水处理的现状，提供了一种煤层气产出水深度处理的方法，并首次将投资费用低、管理方便的人工湿地技术运用到煤层气产出水的处理中来，以便有效避免煤层气开采过程当中出现产出水排放导致的环境问题，从而促进煤层气的绿色环保开发利用。本分明的另一个目的在于提供一种煤层气产出水深度处理的装置，具有建设费用低、运行稳定、处理效果好等特点。实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术对煤层气产出水进行深度处理的系统构思是：煤层气产出水→格栅→调节池→物化池→人工湿地→达标排放或回用。一种煤层气产出水深度处理的方法，其步骤如下：（1）大颗粒污染物（粒径大于格栅间隙的颗粒）和漂浮杂物的拦截：煤层气产出水首先通过格栅进行预处理，对大颗粒污染物和漂浮杂物进行截留；（2）产出水水质水量调节：进入调节池水力停留4-12h，絮凝沉淀的沉积物排出调节池；（3）污染物吸附去除：经步骤（2）处理后的产出水提升至物化池进行二级处理，物化池内置吸附填料，吸附反应时间0.5h-2h，物化池内根据进水水质特点进行填料合理搭配，通过物理过滤及化学吸附等作用对悬浮物、矿物质、盐类、低重度油类等污染物进行吸附沉淀过滤，并及时对吸附饱和后的填料进行更换；所述的吸附填料为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂中的一种或多种（二至六种的任意组合）。（4）人工湿地深度处理：为了保证出水质量，物化池出水进入人工湿地，经水力停留6-24h处理后，达标排放或回用。一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅、调节池、物化池、人工湿地，其连接关系为：所述的格栅设置在污水进水段，格栅后设置调节池，调节池内设置提升泵和排泥泵，调节池底部沿着排泥泵方向做1-3‰坡降，排泥泵低于调节池底部40-60cm，提升泵通过管道连接物化池上部，物化池内铺设吸附填料，吸附填料将以框式整体装填，物化池下部管道连接人工湿地。所述的格栅安装在污水进水段，可根据现场情况，单独构建格栅槽安装，也可安装在调节池内，格栅采用中细格栅，其中中格栅净间隙10-40mm，细格栅净间隙1.5-10mm。所述的调节池内部安装的提升泵通过液位计控制其启闭，高开低关，提升泵通过动力电缆与PLC配电箱动力控制模块连接，液位计通过信号电缆与PLC配电箱的信号控制模块连接，PLC通过液位计反馈的信息，按照编程设计向提升泵发送启闭指令。所述的物化池内的吸附填料为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂的一种或多种（二至六种的任意组合），粒径为5-80mm，填充后孔隙率不小于30%。吸附反应时间0.5h-2h，所有填料将以框式整体装填，以便于填料吸附饱和后及时进行更换。所述的人工湿地采用下行流湿地技术，从下到上包括底部收水管、湿地填料、上部布水管及湿地植物。所述的下行流人工湿地采用穿孔管进行布水和收水，分收水管和分布水管沿管轴斜向45°交错穿孔（管轴与孔轴夹角45°），孔径8-12mm，开孔间距100-200mm。所述的湿地填料分为三层，按照从上到下粒径逐渐增大的方式进行安装，粒径分别为5-10mm、10-30mm和30-50mm，每层粒径厚度为300-500mm。所述的湿地填料为钢渣、陶粒、煤渣、蛭石、沸石、碎石、砾石和粗砂中的一种或多种（二至八种的任意组合）。所述的湿地植物选择生长速度快、管理方便、适应性强和景观效果好的品种，可选择美人蕉、香蒲、芦苇、菖蒲、风车草、梭鱼草和鸢尾中的一种或者多种（二至七种的任意组合），种植密度9-25株/㎡。本专利技术与现有技术比较，具有如下显著特点：1.将人工湿地运用到煤层气产出水进行深度处理，建设费用较常规处理技术节约1/3-1/2；2.运行费用大大降低，不到常规生化处理运行费用的50%；3.系统出水达到农业灌溉水质要求，对周边环境不造成污染；4.在去除产出水污染物、实现水资源回用的同时，具有较好的景观效果。附图说明图1为煤层气产出水深度处理系统工艺流程图；图2为水位控制开关的结构示意图。图中1、格栅槽，1-1、格栅，2、调节池，2-1、排泥泵，2-2、提升泵，3、物化池，3-1、吸附填料，4、人工湿地，4-1、湿地植物，4-2、布水管，4-3、湿地填料，4-4、收水管，5、PLC配电箱；5-1、动力控制模块，5-2、PLC，5-3、信号控制模块，5-4、液位计。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。实施例1：一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅1-1、调节池2、物化池3、人工湿地4，其连接关系为：所述的格栅1-1设置在污水进水段，格栅1-1后设置调节池2，调节池2内设置提升泵2-2和排泥泵2-1，调节池2底部沿着排泥泵2-1方向做1‰或2‰或3‰坡降，排泥泵2-1低于调节池2底部40cm或50cm或60cm，提升泵2-2通过管道连接物化池3上部，物化池3内铺设吸附填料3-1，吸附填料3-1以框式整体装填，物化池3下部管道连接人工湿地4上部，人工湿地4为下行流湿地技术，由上至下依次设置湿地植物4-1、布水管4-2、湿地填料4-3及收水管4-4。所述的格栅1-1安装在污水进水段，可根据现场情况，单独构建格栅槽1安装，也可安装在调节池2内，格栅1-1采用中格栅（净间隙10mm或20mm或30mm或40mm）或细格栅（净间隙1.5mm或3mm或5mm或7mm或8.5mm或10mm）。所述的提升泵2-2通过液位计5-4控制其启闭，高开低关。提升泵2-2通过动力电缆与PLC配电箱5的动力控制模块5-1连接，液位计5-4通过信号电缆与PLC配电箱5的信号控制模块5-3连接，PLC5-2通过液位计5-4反馈的信息，按照编程设计向提升泵2-2发送启闭指令。当水位离池底≤0.5m时，提升泵2-2关闭，为避免水泵频繁启闭，当水位离池底≥1.0m时，开启，与水力停留时间无关。另外调节池除井盖位置外，池顶低于地面30cm左右，池顶上面种植草坪。所述的下行流人工湿地采用穿孔管进行布水和收水（主布水管采用PVC排水管，管径为DN100，不穿孔；分布水管采用PVC排水管，管径为DN75；湿地底部铺设10cm的保护层后，沿垂直出水方向铺设主收水管，分收水管垂直于主收水管布置，布置间距为1m，主管与支管利用接头和胶水进行管底平接，分收水管和分布水管沿管轴斜向45°交错穿孔（管轴与孔轴夹角45°），孔径8-12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤层气产出水深度处理的方法，其步骤如下：（1）大颗粒污染物和漂浮杂物的拦截：煤层气产出水首先通过格栅进行预处理，对大颗粒污染物和漂浮杂物进行截留；（2）产出水水质水量调节：进入调节池水力停留4‑12h，絮凝沉淀的沉积物排出调节池；（3）污染物吸附去除：经步骤（2）调节后的产出水提升至物化池进行二级处理，物化池内置吸附填料，吸附反应时间0.5h‑2h，对吸附饱和后的填料进行更换；所述的吸附填料为活性氧化铝、沸石、活性炭、砾石、煤渣及吸附树脂中的一种或多种；（4）人工湿地深度处理：为了保证出水质量，物化池出水进入人工湿地，经水力停留6‑24h处理后，达标排放或回用。
【技术特征摘要】
1.一种煤层气产出水深度处理的装置，包括格栅（1-1）、调节池（2）、物化池（3）、人工湿地（4），其特征在于：所述的格栅（1-1）设置在污水进水段，格栅（1-1）后设置调节池（2），调节池（2）内设置提升泵（2-2）和排泥泵（2-1），调节池（2）底部沿着排泥泵（2-1）方向做1-3‰坡降，排泥泵（2-1）低于调节池（2）底部40-60cm，所述的提升泵（2-2）通过动力电缆与PLC配电箱（5）的动力控制模块（5-1）连接，液位计（5-4）通过信号电缆与PLC配电箱（5）的信号控制模块（5-3）连接，PLC（5-2）通过液位计（5-4）反馈的信息向提升泵（2-2）发送启闭指令，提升泵（2-2）通过管道连接物化池（3）上部，物化池（3）内铺设吸附填料（3-1），吸附填料（3-1）将以框式整体装填，物化池（3）下部管道连接人工湿地（4）；所述的人工湿地（4）采用下行流湿地技术，从下到上包括底部收水管（4-4）、湿地填料（4-3）、上部布水管（4-2）及湿地植物（4-1）；利用上述装置进行煤层气产出水深度处理的方法，其步骤如下：（1）大颗粒污染物和漂浮杂物的拦截：煤层气产出水首先通过格栅进行预处理，对大颗粒污染物和漂浮杂物进行截留；（2）产出水水质水量调节：进入调节池水力停留4-12h，絮凝沉淀的沉积物排...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁威，柴培宏，王飞华，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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