页岩气压裂返排液污水处理装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106186138A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610537609.1(22)申请日2016.07.11(71)申请人赵刚地址163000黑龙江省大庆市让胡路区西静路7小区7-10号3门401(72)发明人于浩岑立宏蔡晓林程达赵刚刘伟辉(51)Int.Cl.C02F1/24(2006.01)C02F103/10(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称页岩气压裂返排液污水处理装置(57)摘要本发明提出页岩气压裂返排液污水处理装置。高速切割泵由泵头和电机组成，泵头的壳体中心有连接输入轴和进水口，输入轴连接叶轮，叶轮是由两片叶片和若干叶板焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴，进水口一侧的叶片开有中心孔，叶轮外侧圆周布置有锤片，锤片通过销轴连接在两片叶片上，锤片外侧的壳体圆周内设有筛板，筛板外侧的壳体切线方向开有出水口，出水口的切线出口方向与输入轴的旋转方向相同。通过机械能切割使得压裂返排液内的高分子链断裂，可以无需考虑压裂返排液的组成，适应性广泛，处理效果稳定，为处理页岩气压裂返排液污水带来一种新的处理方法，同时也适用于其他高粘度污水处理，有利推广使用。CN106186138ACN106186138A权利要求书1/1页1.一种页岩气压裂返排液污水处理装置，包括气浮箱(1)和高速切割泵(2)，其特征在于：高速切割泵(2)由泵头(3)和电机(4)组成，泵头(3)的壳体(5)中心一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴(12)，壳体(5)的另一端中心有孔连接进水口(6)，输入轴(12)伸入壳体(5)内的台阶轴连接叶轮(8)，叶轮(8)是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板(7)焊接固定连接的整体结构，其中一片叶片固定连接输入轴(12)，进水口(6)一侧的叶片开有中心孔，叶轮(8)外侧圆周布置有锤片(9)，锤片(9)通过销轴连接在两片叶片上，锤片(9)外侧的壳体(5)圆周内设有筛板(10)，筛板(10)外侧的壳体(5)切线方向开有出水口(11)，出水口(11)的切线出口方向与输入轴(12)的旋转方向相同。2.根据权利要求1所述的页岩气压裂返排液污水处理装置，其特征在于：所述的输入轴(12)，其旋转速度在10000～15000rpm之间。3.根据权利要求1所述的页岩气压裂返排液污水处理装置，其特征在于：所述的锤片(9)外侧的壳体(5)圆周内设有筛板(10)，锤片(9)打开最大直径与筛板(10)内径直径存在3～5mm间隙。4.根据权利要求1所述的页岩气压裂返排液污水处理装置，其特征在于：所述的叶板(7)，叶板(7)沿叶片直径范围内圆周均匀布置，每个叶板(7)外侧与所在叶片的中心线外侧呈锐角交叉布置。2CN106186138A说明书1/2页页岩气压裂返排液污水处理装置技术领域：[0001]本发明污水处理技术领域，具体涉及页岩气压裂返排液污水处理装置。背景技术：[0002]随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视，美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发，页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大，所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来，页岩气开发所必需的水平井钻井和水力压裂技术耗水量巨大，而且压裂完成后要对压裂液进行返排，不同的页岩气区块，压裂返排液(包括压裂液和地层水)的返排时间和体积不同，目前技术条件下，南方页岩气井的废水返排率约为60％，压裂返排液成分除水和沙粒外，还含有：稀盐酸、胍胶、硼酸盐、聚丙烯酰胺、矿物油、柠檬酸、氯化钾等化学添加剂和石油烃类、高浓度盐类等污染物，给页岩气返排的压裂液处理带来很大困难；[0003]目前对于压裂型的返排液处理主要集中在降低污水的粘度上，由于压裂液本身需要携带用于支撑地层的沙粒，所以需要极高的粘度将沙粒带入井下，返排出来的压裂液所具有的粘度是处理的关键，目前主要手段有化学法、点解法、生物降解等方法，总的来说就是必须压裂液中的将高分子链的化学键破除才能使污水的粘度降低至普通污水处理手段可以处理的程度，无论什么手段降粘，都需要很高的能耗，随着压裂液配制技术的进步，压裂液中所含的添加剂个不相同，目前使用的各种方法无法适应各种成分的压裂液。发明内容：[0004]为了解决上述问题，本发明旨在提出一种页岩气压裂返排液污水处理装置。[0005]本发明的技术方案是：页岩气压裂返排液污水处理装置，包括气浮箱和高速切割泵，高速切割泵由泵头和电机组成，泵头的壳体中心一端有孔通过机械密封间隙配合连接输入轴，壳体的另一端中心有孔连接进水口，输入轴伸入壳体内的台阶轴连接叶轮，叶轮是由两片叶片和夹在两片叶片之间的若干叶板焊接固定连接