一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，主要利用投加石灰、偏鋁酸鈉等藥劑，進(jìn)行較好的混合反應(yīng)和絮凝沉淀，連續(xù)、穩(wěn)定的處理壓裂廢水。利用石灰制成乳化液、偏鋁酸鈉、絮凝劑制成溶液定量投加，三種藥劑分別在三個反應(yīng)單元中投加并發(fā)揮作用，保證了處理的連續(xù)性和穩(wěn)定性；利用投加過量的石灰，形成高pH和高Ca2+含量條件，在投加氯離子，與硫酸根、氯離子形成不溶于水的沉淀物，再投加絮凝劑通過吸附、卷掃等過程，降低廢水中的鹽度。設(shè)備主要反應(yīng)階段采用密閉混合的方式，防止了空氣中二氧化碳對沉淀物形成的干擾；采用定量投加的方式，較好地保障了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行能力。
【專利說明】
一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域水處理的一種壓裂廢水處理設(shè)備。
二、【背景技術(shù)】
[0002]石油和非常規(guī)天然氣(如頁巖氣等)開采過程中產(chǎn)生的壓裂廢水含有多種難以生物降解的化學(xué)添加劑，且含鹽度較高。廢水中大量鈣、鎂離子、氯離子、硫酸根離子、硅酸鹽等流入自然界對環(huán)境會造成一定程度的污染。雖然通過化學(xué)法能有效地將水中鹽度降低，減少鹽分對環(huán)境的持續(xù)污染。然而，投加這些藥劑，需要很好的混合反應(yīng)器和絮凝沉淀設(shè)備，以便于進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定的處理?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)均難以達(dá)到此要求。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，主要利用投加石灰、偏鋁酸鈉等藥劑，進(jìn)行較好的混合反應(yīng)和絮凝沉淀，連續(xù)、穩(wěn)定的處理壓裂廢水。石灰制成乳化液定量投加，偏鋁酸鈉、絮凝劑制成溶液定量投加，三種藥劑分別在三個反應(yīng)單元中投加并發(fā)揮作用，保證了處理的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]包括乳化液投加機(jī)、乳化液混合罐、溶液投加機(jī)、混合反應(yīng)罐、絮凝沉淀罐。乳化液投加機(jī)與乳化液混合罐通過乳化液投加管道連通;溶液投加機(jī)與混合反應(yīng)罐通過加藥管道連通;乳化液混合罐、混合反應(yīng)罐和絮凝沉淀罐之間通過污水管道依序連通。
[0006]所述的乳化液投加機(jī)為鋼制長方形裝置，通過浮筒進(jìn)行投加的定量控制，主要包括混合槽、浮筒、計量調(diào)節(jié)器。
[0007]所述的乳化液混合罐為鋼制或混凝土圓筒形或方形敞開式裝置，主要包括進(jìn)水管、石灰投加點(diǎn)、混合區(qū)、攪拌機(jī)、提升栗、流量控制計。
[0008]所述的溶液投加機(jī)為PE材料圓筒形裝置，通過計量栗進(jìn)行藥劑溶液的定量投加，主要包括攪拌器、筒體、加藥計量栗。
[0009]所述的混合反應(yīng)罐為鋼制的圓筒形密閉裝置，主要包括偏鋁酸鈉投加點(diǎn)、布水環(huán)管、筒體、攪拌機(jī)、出水管、PH計。
[0010]所述的絮凝沉淀罐為鋼制圓柱形罐體或鋼混結(jié)構(gòu)的方形池體，主要包括進(jìn)水管、導(dǎo)流筒、錐形擋泥板、收泥斗、收水環(huán)堰、排泥管。
[0011]本實(shí)用新型將干石灰制成石灰乳，將偏鋁酸鈉、絮凝劑配制成溶液，向壓裂廢水中投加石灰乳、偏鋁酸鈉溶液，藥劑與壓裂廢水進(jìn)行充分混合后，形成Ca4Al2Cl2(OH)12等不溶于水的物質(zhì)，該物質(zhì)在特定的PH值和二氧化碳含量很少的情況下維持穩(wěn)定狀態(tài)，隨水流進(jìn)入絮凝沉淀罐，在絮凝沉淀罐中投加絮凝劑溶液進(jìn)行固液分離，該過程同時去除廢水中的鈣、鎂離子、氯離子、硫酸根離子、硅酸鹽等。
四、【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0013]圖1是乳化液投加機(jī)剖面示意圖；
[0014]圖2是溶液投加機(jī)剖面示意圖；
[0015]圖3是乳化液混合罐剖面示意圖；
[0016]圖4是混合反應(yīng)罐示意圖；
[0017]圖5是混合反應(yīng)罐的俯視(布水環(huán)管底部)示意圖:
[0018]圖6是絮凝沉淀罐示意圖。
[0019]圖中標(biāo)記說明:I乳化液投加機(jī)進(jìn)料口；2石灰、水混合區(qū)；3計量區(qū)；4浮筒;5浮筒固定柱;6計量調(diào)節(jié)器;7出乳波紋軟管;8回乳斗;9回流出水管；10回流進(jìn)水管；11溶液投加機(jī)進(jìn)料口 ； 12溶藥筒體；13攪拌裝置；14加藥計量栗；15石灰混合罐進(jìn)水管；16石灰乳加藥管；17石灰混合區(qū)；18石灰混合攪拌機(jī)；19提升栗；20流量控制計21混合反應(yīng)罐進(jìn)水管；22偏鋁酸鈉加藥點(diǎn)；23布水環(huán)管;24混合反應(yīng)區(qū)；25混合反應(yīng)罐攪拌機(jī);26pH監(jiān)測儀;27混合反應(yīng)罐出水管;28布水環(huán)管出水孔;29絮凝沉淀罐進(jìn)水管;30絮凝劑加藥點(diǎn)；31中心導(dǎo)流管;32錐形擋泥板;33固液分離區(qū)；34收水環(huán)堰;35絮凝沉淀罐出水管;36收泥斗;37排泥管。
五、【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型包括乳化液投加機(jī)、溶液投加機(jī)、石灰混合罐、混合反應(yīng)罐、絮凝沉淀罐。干石灰與水從乳化液投加機(jī)進(jìn)料口 I進(jìn)入乳化液投加機(jī)的石灰、水混合區(qū)2，在該區(qū)域內(nèi)石灰、水進(jìn)行混合，經(jīng)水流的連續(xù)沖擊石灰混入水中在計量區(qū)3形成乳化物，計量區(qū)浮筒4由浮筒固定柱5固定在一個水平位置，浮筒可在垂直方向隨乳化液的液面高度變化而運(yùn)動，在此過程中，頂部的乳化液收集通過計量調(diào)節(jié)器6定量收集至出乳波紋軟管7，流出乳化液投加機(jī)，另一部分上層乳化液進(jìn)入回乳斗8，隨后由回流出水管9流出投加機(jī)，并通過栗抽至回流進(jìn)水管10，對混合區(qū)形成水力沖擊。固體偏鋁酸鈉和絮凝劑(以下統(tǒng)稱固體藥劑)分別在兩個相同構(gòu)造的溶液投加機(jī)內(nèi)投加、溶解，固體藥劑通過溶液投加機(jī)進(jìn)料口 11加入溶液投加機(jī)，在溶藥筒體12內(nèi)與水充分混合溶解，溶液投加機(jī)安裝攪拌裝置13進(jìn)行攪拌，并通過加藥計量栗14進(jìn)行投加。壓裂廢水由乳化液混合罐進(jìn)水管15進(jìn)入反應(yīng)裝置，石灰乳從石灰乳加藥點(diǎn)16進(jìn)入乳化液混合罐，兩種液體在石灰混合區(qū)17混合，混合區(qū)配備石灰混合攪拌機(jī)18，混合后水通過提升栗19提升，并通過流量控制計20對提升流量進(jìn)行控制。石灰乳、廢水混合液通過提升從混合反應(yīng)單元進(jìn)水管21進(jìn)入混合反應(yīng)罐，偏鋁酸鈉溶液通過偏鋁酸鈉加藥點(diǎn)22在進(jìn)水管中與石灰、廢水混合液混合，隨后一同通過布水環(huán)管23混合反應(yīng)區(qū)24，混合反應(yīng)罐中通過攪拌機(jī)25對其進(jìn)行攪拌，在此過程形成不溶于水的Ca4Al2Cl2(OH)I2等物質(zhì)?；旌弦河蒔H監(jiān)測儀26測定pH值，其結(jié)果反饋給操作人員，以便控制反應(yīng)條件。隨后混合液由下至上從混合反應(yīng)罐出水管27流出混合反應(yīng)罐。布水環(huán)管為一定直徑的圓形環(huán)管，廢水由混合反應(yīng)罐進(jìn)水21進(jìn)入，從安裝于底部的布水環(huán)管出水孔28流出，以達(dá)到均勻布水的目的。隨后混合液由絮凝沉淀罐進(jìn)水管29進(jìn)入絮凝沉淀罐，絮凝劑由絮凝劑加藥點(diǎn)30進(jìn)入進(jìn)水管，混合液流經(jīng)絮凝沉淀罐的中心導(dǎo)流管31，向下流的過程中不斷形成絮凝體，隨后在錐形擋泥板32處折流進(jìn)入固液分離區(qū)33，在固液分離區(qū)進(jìn)行絮凝物與清液的分離，清液向上流并由收水環(huán)堰34收集，由絮凝沉淀罐出水管35排出絮凝沉淀罐。絮凝后的不溶物由收泥斗36收集，通過排泥管37排出絮凝沉淀罐。
[0021]壓裂廢水經(jīng)過與石灰、偏鋁酸鈉混合，可使鈣、鎂離子、氯離子、硫酸根離子形成不溶于水的沉淀，再通過絮凝反應(yīng)將廢水中的硅酸鹽等離子去除，可使出水鹽度指標(biāo)大幅度降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:包括乳化液投加機(jī)、乳化液混合罐、溶液投加機(jī)、混合反應(yīng)罐、絮凝沉淀罐，乳化液投加機(jī)與乳化液混合罐通過乳化液投加管道連通;溶液投加機(jī)與混合反應(yīng)罐通過加藥管道連通;乳化液混合罐、混合反應(yīng)罐和絮凝沉淀罐之間通過污水管道依序連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:所述的乳化液投加機(jī)為在混合槽內(nèi)將干石灰與水混合，通過浮筒和計量調(diào)節(jié)器進(jìn)行定量投加石灰乳的鋼制長方形裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:所述的溶液投加機(jī)為通過計量栗進(jìn)行藥劑溶液的定量投加，包括攪拌器、筒體、加藥計量栗的PE材料圓筒形裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:所述的乳化液混合罐為包括進(jìn)水管、石灰投加點(diǎn)、混合區(qū)、攪拌機(jī)、提升栗、控制閥門、流量控制計的鋼制或混凝土圓筒形或方形敞開式裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:所述的混合反應(yīng)罐為包括偏鋁酸鈉投加點(diǎn)、布水環(huán)管、筒體、攪拌機(jī)、出水管、pH計的鋼制圓筒形密閉裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂廢水脫鹽設(shè)備，其特征是:所述的絮凝沉淀罐為鋼制圓柱形罐體或鋼混結(jié)構(gòu)的方形池體，包括進(jìn)水管、導(dǎo)流筒、錐形擋泥板、收泥斗、收水環(huán)堰、排泥管。
【文檔編號】C02F1/52GK205472842SQ201521143083
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】孫翼虎, 張放軍
【申請人】湖南迪亞環(huán)境工程有限公司, 孫翼虎, 張放軍