【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田废水处理，尤其涉及一种压裂返排液多级净化装置及方法。
技术介绍
1、压裂作业是提高油气田采收率的重要手段，但作业过程中会产生大量压裂返排液。这些返排液成分复杂，含有大量有机物、无机物、细菌及高分子聚合物等，且黏度大、乳化严重，水质波动大，处理难度大。按照国家《环境保护法》及地方相关环保规定，此类高粘度、高cod（chemical oxygen demand，化学需氧量）的重污染废水必须进行有效处置，以实现资源化利用或零排放无害化处理。
2、目前，压裂返排液的处理方法主要包括化学芬顿氧化、絮凝沉降、多级过滤等。然而，这些方法存在化学药剂投加量大、安全环保性差、处理过程中产生大量污泥、处理后的水质不稳定及后续处理成本高等问题。因此，开发一种高效、环保、经济的压裂返排液多级净化装置及方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种压裂返排液多级净化装置及方法，旨在通过多级处理工艺，有效去除压裂返排液中的悬浮物、油类、胶体杂质、重金属离子及有机污染物，使其达到回用或排放标准，解决油田开发中水资源紧缺及环保压力大的问题。
2、本申请提供的一种压裂返排液多级净化方法，包括以下步骤：
3、s1：将压裂返排液通入直喷式除油泥一体机进行预处理，以去除浮油和悬浮物；
4、s2：利用剪切设备将预处理后的返排液进行活化脱稳处理，使胶体杂质及悬浮物分散成颗粒；
5、s3：在活化脱稳后的返排液中加入絮凝剂，通过絮凝作用使颗粒
6、s4：将上清液通入电磁激发装置中，利用电磁场的作用使水中的非稳态物质发生氧化还原反应，净化水质；
7、s5：将氧化还原处理后的上清液进行多级过滤。
8、根据上述技术手段，相较于化学芬顿氧化等传统方法，本专利技术更加注重物理和化学方法的结合，减少了对化学药剂的依赖。具体的，在电磁激发装置的氧化还原处理阶段，避免大量强氧化剂的使用，从而显著降低化学药剂的投加量，减少潜在的环境污染风险，提升处理过程的安全性和环保性。同时，本专利技术通过直喷式除油泥一体机的预处理和剪切设备的活化脱稳处理，有效分散胶体杂质和悬浮物，使得后续的絮凝过程更加高效，减少污泥的产生量。电磁激发装置的氧化还原处理也能在一定程度上促进污泥的减量化和稳定化，进一步简化了后续污泥处理的难度和成本。
9、进一步的，所述活化脱稳处理的转速为560rpm～2900rpm，处理时间1min～15min。
10、根据上述技术手段，根据压裂返排液的具体性质（如胶体杂质和悬浮物的含量、粒径分布等）以及处理要求（如出水水质标准、处理成本等）来选择合适的转速和处理时间。通过优化这些参数，可以确保活化脱稳处理步骤达到最佳效果，为后续处理步骤奠定良好基础。
11、进一步的，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的任意一种或多种的组合。
12、进一步的，所述絮凝剂的含量为10mg/l～2000mg/l。
13、进一步的，所述s5步骤具体包括：
14、将氧化还原处理后的上清液依次进行粗滤和精滤。
15、根据上述技术手段，粗滤作为初步过滤阶段，主要目的是去除上清液中的大颗粒悬浮物、杂质和未完全反应的氧化还原剂残留物。通过粗滤，可以显著降低后续精滤的负荷，提高整体处理效率。精滤则进一步去除上清液中的微小悬浮物、胶体颗粒和溶解性有机物等。精滤过程通常采用更为精细的过滤介质，如微滤膜、超滤膜等，能够实现对水质的高精度净化。
16、进一步的，所述粗滤采用核桃壳、石英砂和活性炭中任意一种滤料或多种滤料的组合进行上清液的过滤。
17、根据上述技术手段，采用核桃壳、石英砂和活性炭中任意一种滤料或多种滤料的组合进行粗滤，可以显著提高压裂返排液处理过程中上清液的过滤效果，降低后续处理难度和成本，同时也有助于提升出水水质和环保效益。
18、进一步的，所述精滤采用碳化硅陶瓷膜进行过滤；所述碳化硅陶瓷膜的孔径为0.1μm～1μm。
19、根据上述技术手段，碳化硅陶瓷膜的孔径范围在0.1μm～1μm之间，这使得它能够有效地截留上清液中的微小悬浮物、胶体颗粒、细菌以及部分病毒等微生物，确保出水水质的高精度净化。由于孔径小且分布均匀，碳化硅陶瓷膜能够实现高效的固液分离，提高处理效率和水质稳定性。
20、碳化硅陶瓷膜具有极强的化学稳定性，不与任何化学剂反应，能够在强酸、强碱、强腐蚀等恶劣条件下稳定运行，不会因水质变化而受损。其优异的化学稳定性还使得碳化硅陶瓷膜在清洗过程中不易受到损害，能够轻松恢复初始通量，延长使用寿命。
21、进一步的，还包括以下步骤：
22、s6：对多级过滤后的清水进行实时监测，根据监测结果，实时调整s1～s5步骤的参数，确保出水水质稳定达标。
23、根据上述技术手段，根据实时监测结果，管理人员可以精确调整s1至s5步骤中的各项参数，如预处理阶段的加药量、反应时间、过滤速度等；多级过滤阶段的滤料种类、厚度、反冲洗周期等；以及精滤阶段的操作压力、温度等。这种精准调整有助于优化处理流程，提高出水水质。通过持续的监测和调整，形成一个动态优化的处理系统，以根据水质变化自动调整处理参数，确保出水水质始终稳定在达标范围内。
24、进一步的，还包括以下步骤：
25、s6’：将净化过程中产生的污泥进行脱水和干化处理，干化过程中产生的污水重新进入所述s1步骤进行净化处理。
26、根据上述技术手段，收集的污泥经脱水、干化处理后，可进一步探索其资源化利用途径，如作为油田土壤改良剂、建筑材料原料或焚烧发电等，实现废物的减量化、无害化和资源化。
27、本申请还提供一种压裂返排液多级净化装置，采用上述压裂返排液多级净化方法，所述压裂返排液多级净化装置包括：
28、预处理单元，所述预处理单元包括直喷式除油泥一体机，所述预处理单元用于对压裂返排液进行除油泥处理；
29、活化脱稳单元，所述活化脱稳单元包括剪切设备，所述活化脱稳单元与所述预处理单元相连通，所述活化脱稳单元用于对预处理后的返排液进行活化脱稳处理，使胶体杂质及悬浮物分散成颗粒；
30、絮凝沉淀单元，所述絮凝沉淀单元与所述活化脱稳单元相连通，所述絮凝沉淀单元用于对活化脱稳后的返排液进行絮凝处理，使颗粒聚集并沉淀，以形成上清液；
31、氧化还原单元，所述氧化还原单元包括电磁激发装置，所述电磁激发装置与所述絮凝沉淀单元相连通，所述氧化还原单元用于将上清液中的非稳态物质发生氧化还原反应，以净化水质；
32、过滤单元，所述过滤单元与所述氧化还原单元相连通，所述过滤单元用于对氧化还原反应后的上清液进行过滤，得到净化后的清液；
33、水质监测单元，所述水质监测单元用于实时监测净化后水质；
34、污水处理单元，所述污水处理单元用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述活化脱稳处理的转速为560rpm～2900rpm，处理时间1min～15min。
3.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和聚合硫酸铁其中任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求2所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述絮凝剂的含量为10mg/L～2000mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述S5步骤具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述粗滤采用核桃壳、石英砂和活性炭中任意一种滤料或多种滤料的组合进行上清液的过滤。
7.根据权利要求5或6所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述精滤采用碳化硅陶瓷膜进行过滤；所述碳化硅陶瓷膜的孔径为0.1μm～1μm。
8.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特
9.根据权利要求1或8所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，还包括以下步骤：
10.一种压裂返排液多级净化装置，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述的压裂返排液多级净化方法，所述压裂返排液多级净化装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述活化脱稳处理的转速为560rpm～2900rpm，处理时间1min～15min。
3.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝和聚合硫酸铁其中任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求2所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述絮凝剂的含量为10mg/l～2000mg/l。
5.根据权利要求1所述的一种压裂返排液多级净化方法，其特征在于，所述s5步骤具体包括：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：何雄鹰，赵黎明，罗静，谭大伟，
申请(专利权)人：四川兴澳环境技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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