1、 日處理500m3油井壓裂返排液系統(tǒng)處理設計方案成都凈水源環(huán)?？萍加邢薰臼且患乙原h(huán)保節(jié)能、凈水、污水處理設備開發(fā)研究、生產、銷售、售后服務為一體的實業(yè)公司。并同國內外許多公司，如陶氏、海德能、膜天、富萊克等公司有良好、長期的合作關系。公司向來以精湛的技術和優(yōu)良的品質及一流的售后服務贏得廣大用戶的信賴和好評，從而樹立良好的企業(yè)形象，成為業(yè)界中一顆燦爛的明珠。 公司位于西南政治經濟交流中心成都，下設裝配分廠和新技術研發(fā)中心。研發(fā)中心獨立開發(fā)、設計試驗各類水處理和污水設備，以凈水、污水設備為核心，開發(fā)有凈水系列微電腦離子交換器和膜過濾設備、RO純水設備及EDI高純水設備；污水系列有一體化污水設備、

2、MBR生物膜反應設備、曝氣過濾池系統(tǒng)、高難度污水設備、垃圾液處理回收系統(tǒng)、消毒設備等污水處理成套設備和行業(yè)內的污水治理營運。公司愿與廣大環(huán)保界的朋友和需求者一起真誠合作，共同努力，為我國環(huán)保事業(yè)發(fā)展做出貢獻。公司真誠地為用戶提供最優(yōu)質的產品，最合理的價格，最滿意的服務。我公司擁有一支事業(yè)心強、技術全面、經驗豐富的科研隊伍和施工隊伍，近年來，在社會凈水和污水處理行業(yè)得到很高的評價,還同國內知名科研院有著密切合作，積極關注和追蹤世界先進技術，積累和發(fā)展自身的技術儲備，使企業(yè)始終處于同行業(yè)的技術前沿，達到所治理的工程“設計先進，運行穩(wěn)定、可靠，綜合費用低，達到設計標準”的最佳效果。讓每一個用戶滿意、

3、放心是我們公司最大的心愿！公司經歷了從起初單一過濾、軟化、純水、高純水、生活凈化水等凈水設備的供應；經過團隊長期的不懈努力和拼搏如今公司邁入了電鍍廢水、醫(yī)院廢水、學校污水、制藥廢水、食品廢水、市政污水、煤礦污水、生活廢水等污水處理的設計、設備供應、安裝調試一體的工程項目總承包的行列。并對自來水站、地下水處理、回用水等給水工程和對工業(yè)循環(huán)水處理設備的設計安裝調試都有重大突破；對高難度污水處理(垃圾滲透液等)和污水工藝升華改造的管理都有相關的經驗一壓裂液概述壓裂液是油氣井增產的主要措施之一，為各油田普遍采用。常規(guī)壓裂施工所采用的壓裂液體系，以水基壓裂液為主壓裂施工后所產生的壓裂廢液主要來源于兩個方

4、面：一是施工前后采用活性水洗井作業(yè)產生的大量洗井廢水；另一個方面就是壓裂施工完成后從井筒返排出來的壓裂破膠液，以及施工剩余的壓裂原膠液（基液）。壓裂廢液組成復雜，與壓裂液種類、地層性質等有關?？偟膩碚f，壓裂廢液具有以下特點：1間歇排放，每口井排放量不定；2 由于含有大量高分子有機物，COD濃度高，一般從數千到上萬mg/L不等 3 廢液中石油類含量在101000mg/L之間。另外，根據現場施工狀況，壓裂廢液可能還具有粘度大、濁度高、含鹽量高等特點 如果反排至地面不經過處理而外排，將會對周圍環(huán)境，尤其是農作物及地表水系統(tǒng)造成嚴重的污染。常用的化學、物理化學方法處理該廢水，COD去除率不高，多步處理

5、后仍然不能達標排放。經以往經驗和水質的分析，確定了壓裂反排液的處理方案，按本方案進行處理后，可使廢水的達標排放，能極大地減輕外排廢水的影響。二，壓裂液的水質水量 本次設計的處理水量為500 m3/d，按穩(wěn)態(tài)流動設計。設計時主要考慮COD，懸浮固體及油類物質的去除。該廢水的水質參數見下表。 表2-1 壓裂廢水的水質參數項目PH油類SSCODBOD原始值7.345250100001800排放值7-7.510156015 注：標準為中華人民共和國國家標準污水綜合排放標準一級 三目前國內外壓裂反排液的處理技術分析目前國內處理壓裂反排液的方法有化學混凝，化學氧化，生物處理，物理處理等。1 混凝法。 混凝

6、法是當前各油田去除廢水固體懸浮物及多種可溶性物質比較經濟可行的方法，通過混凝, 可以使廢水的各項污染指標( 如COD、色度、懸浮物、重金屬離子等)得到大幅度的降低?；炷幚韯┮哂行跄芰? 沉降速度快, 分層效果好, 絮凝體體積小, 且在堿性和中性條件下均有同等效果。 常用的混凝劑有鋁系和鐵系兩大類。采用聚合氯化鋁(PAC)作為混凝劑，得到的絮狀物很豐富，細小，松散且穩(wěn)定。所需藥劑投放量少，有利于后處理，而且去除率高，對原水pH值影響小，可作為石化污水回收處理的混凝劑。鐵鹽處理劑的水解產物比鋁鹽密實，對廢液中脫穩(wěn)后膠粒的作用能力好，但鐵鹽處理劑對廢液COD的去除效率不如鋁鹽。2 催化氧化法

7、。主要有Fenton 試劑氧化，次氯酸鈉氧化，納米光催化氧化，超臨界，水氧化等。主要原理都是激發(fā)出的羥基自由基( OH) 氧化能力很強, 可使有機結構發(fā)生碳鏈裂解, 氧化為CO2 和H2O。3 微電解反應。它集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡合及電沉積等作用于一體。電化學反應在溶液中形成電場效應, 破壞溶液中分散的膠體粒子的穩(wěn)定體系, 膠體粒子向相反電荷的電極移動, 沉積或吸附在電極上, 從而去除廢水中的懸浮態(tài)和膠體態(tài)的污染物質。電極反應產物具有高的化學活性, 其中新生原子態(tài)的H和新生態(tài)的Fe2+能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原作用, 破壞有機高分子的發(fā)色或助色基團, 失去發(fā)色能力, 使大分子

8、物質分解為小分子物質, 使難降解的物質轉變成易降解的物質。4 生物法。微生物廣泛分布于土壤、空氣和水體等自然環(huán)境中。廢水和微生物群體在處理構筑物中充分接觸時, 一方面微生物通過分解代謝, 使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解而無機化, 使廢水得以凈化; 另一方面部分有機物則被合成為微生物的細胞質。微生物的細胞質雖然也是有機物質, 但微生物是以懸浮狀態(tài)存在于水中的, 相對地說個體比較大, 也比較容易凝聚, 可以同廢水中的其它一些物質( 包括一些被吸附的有機物和某些無機的氧化產物以及菌體的排泄物) 通過物理凝聚作用一起沉淀或上浮, 從而與廢水分離。四處理方案的比較及選擇。壓裂廢水成分復雜，C

9、OD值高，運用單一的物理和化學處理不能達到排放要求，故考慮膜過濾系統(tǒng)。在膜處理之前采用混凝工藝，使廢水的各項污染指標( 如COD、色度、懸浮物、重金屬離子等)得到大幅度的降低，為后續(xù)處理的順利運行和達標排放創(chuàng)造條件，然后進入膜過濾工藝后達標排放。五設計方法及設計思路1 設計方法在了解壓濾反排液情況的基礎上，同時結合現有技術和經驗對壓濾反排液處理設計，提出可行性設計方案，從技術出水穩(wěn)定效益和環(huán)境效益方面考慮，選擇可行性高和穩(wěn)定出水的方案。2 設計原則 選用技術先進，運行穩(wěn)定，投資和處理成本合理的污水污泥處理技術，慎重的采用經過實踐證明行之有效的新技術，新工藝，新材料和新設備，使污水處理工藝先進，

10、運行可靠，處理后水質穩(wěn)定的達標排放。故應充分考慮安全運行的要求。 3設計依據：污水綜合排放標準 GB18918-2002石油化工污水排放標準GB4281-84水處理設備制造技術條件 JB/T2932-1999反滲透水處理設備 CJ/T119-2000化工建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定 HG/T20667-86機電產品包裝通用技術條件 GB/T13384-1992水處理設備性能試驗 過濾設備 GB/T13922.3-1992工業(yè)用水軟化除鹽設計規(guī)范 GBJ109-1987給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 GB50268-1997進口設備所采用的標準 ASME、ANSI等相關標準供電系統(tǒng)設計規(guī)范 GB84

11、652電器設備的安全 GB/T323低壓配電設計規(guī)范 GB84654通用用電設備配電設計規(guī)范 GB84655電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范 GB84662電力裝置的電氣測量儀表裝置設計規(guī)范 GB84663電力裝置的過電壓保護設計規(guī)范 GB84664電力裝置的接地設計規(guī)范 GB84665電力工程電纜設計規(guī)范 GB50217工業(yè)企業(yè)照明設計規(guī)范 GB8463管路法蘭技術條件 JB/T74-94管路法蘭類型 JB/T75-94 凸面板式平焊鋼制管法蘭 JB/T81-94襯塑（PP、PE、PVC）鋼管和管件 HG20538-92六工藝流程工藝流程圖PFSPAC過濾調節(jié)池 混凝反應池 電解池斜管沉

12、淀池原水污泥管線污泥池加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng) 反滲透膜中間水箱吸附超濾水箱超濾膜 反洗泵加藥系統(tǒng)藥洗系統(tǒng) 回流進調節(jié)池 工藝流程圖說明：1. 混凝處理。 經比較研究和經驗，凝劑PFS、PAC效果較好，因此考慮將這兩種混凝劑進行復配，在適當的條件下形成絮體和水相的非均相混合體系，利用重力作用，實現絮體和水相的分離，以期達到最佳處理效果。由混凝處理得知，探井壓裂液的最佳混凝條件為：在pH值為7時，分別投加20和30mgL的PFS和PAC，污泥體積約20，通過絮凝，壓裂廢液中的高分子單體、高分子殘渣得以去除，因此COD值大幅度降低。一般來說，通過優(yōu)選絮凝劑及助凝劑種類、優(yōu)化絮凝劑加量、調節(jié)絮凝條件

13、，能夠使壓裂廢液的COD去除率達到4070。絮凝法不僅能降低壓裂廢液的COD值，而且還能有效降低壓裂廢液的含油量、懸浮物含量、濁度等，因此，絮凝是壓裂廢液處理中必不可少的一個環(huán)節(jié)。2. 斜管沉淀池是指在沉淀區(qū)內設有斜管的沉淀池。組裝形式有斜管和支管兩種。在平流式或豎流式沉淀池的沉淀區(qū)內利用傾斜的平行管或平行管道（有時可利用蜂窩填料）分割成一系列淺層沉淀層，被處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運動并分離。根據其相互運動方向分為逆（異）向流、同向流和測向流三種不同分離方式。每兩塊平行斜板間（或平行管內）相當于一個很淺的沉淀池。其優(yōu)點是：利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力；縮短了顆粒沉降距離，

14、從而縮短了沉淀時間；增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。3.微電解法Fe/C微電解法也被成為內電解法，它集氧化還原、絮凝吸附、絡合及電沉淀等作用于一體。在含有酸性電解質的水溶液中，鐵屑與炭粒間形成無數微小的原電池，并在作用空間構成一個電場。由于電化學反應在溶液中形成電場效應，破壞溶液中分散膠體的穩(wěn)定體系，膠體離子沉淀或吸附在電極上，從而去除溶液中懸浮態(tài)或膠體態(tài)的污染物。另外，通過電極反應生成的新生態(tài)Fe2和H具有較強的還原能力，使某些氧化態(tài)有機物還原為還原態(tài)，并使部分難降解的環(huán)狀有機物裂解，從而降低廢液的COD值。新生態(tài)的Fe3及Fe2是良好的絮凝劑，能進一步吸附廢水中的污染物以降低其

15、表面能，最終聚結成較大的絮體而沉淀。Fe/C微電解法的COD去除率為47左右。微電解與Fenton聯用工藝，相對于微電解，更能夠有效的去除成分復雜的廢水特別是對CODCr、脫色、可生化性有著更為明顯的優(yōu)勢。相比對于Fenton試劑投加Fe2+，不僅節(jié)約藥劑成本，并且達到了以廢治廢的目的。4，砂濾器它是利用石英沙作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，最終達到降低水濁度、凈化水質效果的一種高效過濾設備。主要是對泥沙，膠體，金屬離子以及有機物進行截留，吸附。其還有過濾阻力小，

16、比表面積大，耐酸堿性強，抗污染性好等優(yōu)點，石英砂過濾器的獨特優(yōu)點還在于通過優(yōu)化濾料和過濾器的設計，實現了過濾器的自適應運行，濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性，即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態(tài)，有利于在各種運行條件下保證出水水質，反洗時濾料充分散開，清洗效果好。砂過濾器可有效去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。石英砂濾器是利用一種或幾種過濾介質，常溫操作、耐酸堿、氧化，PH適用范圍為2-13。系統(tǒng)配置完善的保護裝置具有反沖洗功能，泥垢等污染物很快被沖走，耗水量少，按用戶要求可設置全自動功能。在一定的壓力下，使原液通

17、過該介質的觸絮凝、吸附、截留，去除雜質，從而達到過濾的目的。5，活性炭過濾活性炭是由微小結晶部分和非結晶部分混合組成的碳素物質，其表面布滿了平均孔徑為0.010.03微米的微孔，比表面積很大（5001700m3/g）。它對水中多數有機物具有良好的吸附性能，疏水性物質更易被吸附?；钚蕴课教幚韺儆谏疃忍幚砉に嚕靡员ＷC最終水質的穩(wěn)定性。活性炭的吸附效果受制于待處理液的COD 值，如果待處理液的原始COD 值過高，將難于通過活性炭吸附而使其達標。與Fe/C微電解法相比，活性炭吸附處理工藝相對簡單，在經過絮凝處理后，如果待處理液的COD 值已很低（COD 500 mg/ L）或接近國家規(guī)定排放標準，

18、活性炭吸附是可選的方案該設備能去除清水中的異色，異味和汞，鉛，鎘，鋅，鐵，錳，鉻等重金屬物質，還可去除清水中的砷，氫化物，硫化物，余氯等高分子化合物及鍶，鐳等放射性物質，去除和殺死水中的細菌和大腸桿菌以及其它致癌物質。活性炭過濾器結構簡單，操作維修方便?；钚蕴窟^濾器是一種較常用的水處理設備，作為水處理脫鹽系統(tǒng)前處理可有效保證后級設備使用壽命，提高出水水質，防止污染，特別是防止后級反滲透膜，離子交換樹脂等的游離態(tài)余氧中毒污染。6，超濾設備 超濾是采用中空纖維過濾新技術，配合預處理過濾清除水中雜質；超濾微孔小于0.01微米，能徹底濾除水中的細菌、鐵銹、膠體等有害物質，保留水中原有的微量元素和礦物質

19、。超濾原理也是一種膜分離過程原理，超濾利用一種壓力活性膜，在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質，而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x100001x10000的物質。當被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時，水分子和分子量小于300500的溶質透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而使水得到凈化。超濾是介于微濾與納濾之間，且三者之間無明顯的分界線。一般來說，超濾膜主要用于截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質，超濾設備系統(tǒng)回收率高，可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。系統(tǒng)制作

20、材質采用衛(wèi)生級管閥，現場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產規(guī)范要求。系統(tǒng)工藝設計先進，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。配套設備增壓泵是超濾膜以力差為推動力進行過濾，當原水的水壓不能滿足過濾需求時，系統(tǒng)需要增加泵加壓，以實現超濾膜分離作用，由于超濾膜的工作壓力較低，一般小于O3MPa，故在系統(tǒng)設計時，一般選用離心泵，選擇離心泵的主要依據是揚程、流量、泵體材質，其次是泵的體積大小、外觀造型和價格等。物理清洗和化學清洗系統(tǒng)，化學清洗泵一般選擇耐化學藥劑的泵體。清洗系統(tǒng)主要由配藥箱、凈水箱、循環(huán)泵組成，采用氣水混合清洗的還包括空壓機，一般物理清洗分為等壓沖洗和反沖洗。

21、等壓沖洗時是關閉產水閥，全開濃水閥，使原水以快于正常工作狀態(tài)時的流速沖刷膜表面，去除污垢。反沖洗是關閉原水閥采用循環(huán)泵，將凈水箱中的水從產水口打入膜組件。使凈水按正常過濾的反方向透過膜，沖刷掉膜表面的污染物，并使其從濃水口排出，反沖洗后，馬上進行等壓沖洗。能更有效地將被截留的污染物排出，為了加強清洗效果，順沖時，可采用氣水混合液進行沖洗?；瘜W清洗系統(tǒng)是用循環(huán)泵將配藥箱內的清洗液送入超濾系統(tǒng)，進行循環(huán)清洗和浸泡，靠化學藥品的作用去除膜表面的污垢，以恢復膜的產水能力，維持設計流量要求。消毒滅菌系統(tǒng)超濾的消毒滅菌系統(tǒng)所用設備和操作程序與化學清洗系統(tǒng)相同，僅需要將清洗液換成滅菌液即可，一般使用的滅菌劑

22、為次氯酸鈉和過氧化氫，在選擇滅菌劑時要考慮劑膜的材質和滅菌劑濃度。例如Ps材質膜不能采用含有陰離子表面活性劑的滅菌劑，否則會對膜造成不可逆的通量損失。7，反滲透設備反滲透膜兩側的壓力不同，通過兩側的壓力為動力，壓迫原水通過反滲透膜，鹽的濃度低的會向濃度高的鹽方向滲透，能夠達到的平衡狀態(tài)下，就是液體的滲透壓。當含有的鹽水一側的壓力對于另一側的滲透壓力時候，就會發(fā)生反方向的流動，就產生了反滲透過程，利用孔徑為1/10000m的反滲透膜，使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人?，同時將工業(yè)污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部隔離，從而達到規(guī)定的理化指標及衛(wèi)生標準，產出至清至純的水。低壓沖洗反滲透設備

23、定期對反滲透設備進行大流量、低壓力、低pH值的沖洗有利于剝除附著在膜表面上的污垢，維持膜性能，或當反滲透設備進水SDI突然升高超過5.5以上時，應進行低壓沖洗，待SDI值調至合格后再開機。反滲透膜化學清洗在正常運行條件下，反滲透膜也可能被無機物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，這些物質沉積在膜表面上會引起凈水設備反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降、壓差升高，甚至對膜造成不可恢復的損傷，因此，為了恢復良好的透水和除鹽性能，需要對膜進行化學清洗。一般3個月清洗一次，如果每個月不得不清洗一次，這說明應該改善的預處理系統(tǒng)，調整的運行參數。如果13個月需要清洗一次，則需要提高設備的運行水平，是否需要改進預

24、處理系統(tǒng)較難判斷。反滲透設備主件采用進口的復合膜元件及進口高壓不銹鋼泵，進水適應性、脫鹽率和使用壽命等方面，具有獨特的優(yōu)點；1，設計壓力：1.051.6Mpa，脫鹽率：9699%；2，自動化程度高，運行穩(wěn)定，故障率低且運行費用低等優(yōu)點；七控制系統(tǒng)的設計1 自動/手動控制所有設備自動/手動運行。系統(tǒng)設有手動功能，當自動運行程序不能使用時可手動操作。自控通過數據采集設施、自控柜及相關附件和自控執(zhí)行設施實現。運行參數可在自控柜上顯示。自控設置可以在自控機上實現。2 水泵及電機保護所有電機使用進口過載保護器3 反滲透出水水質在線數顯。4 系統(tǒng)與藥劑注入聯動，保護膜組件運行安全。5 水低壓停機/報警裝置

25、當給水壓力低于最低允許值時，反滲透自動停機并給出低壓報警指示信號，操作員解決問題后重新啟動，避免由于給水壓力過低造成對高壓泵的損害。6 高壓泵高壓泄流/停機/報警當高壓泵出口壓力高于最高允許值時，反滲透自動泄流，然后停機并給出高壓泵高壓報警指示信號，操作員解決問題后重新啟動，避免由于濃水壓力過高造成對膜及壓力容器的損害。7 濃水高壓泄流/停機/報警反滲透濃水側壓力高于最高允許值時，反滲透自動泄流，然后停機并給出濃水高壓報警指示信號，操作員解決問題后重新啟動，避免由于濃水壓力過高造成對膜及壓力容器的損害。8 反滲透停機/運行自動沖洗膜分別在RO開機與停機時，設有自動快沖功能，每次沖洗1-3min。以便及時清除易于沉積在RO膜上的污垢。 9 與產品水箱高、低液位聯動，進行自動制水控制。 八 技術特點合理的流程設計及高品質的設備,工藝設計先進、水質優(yōu)良而穩(wěn)定,該工藝設計采用了先進的反滲透膜分離技術，出水水質穩(wěn)定。1 可靠的過濾裝置機械過濾器及活性碳過濾器采用控制閥組,其優(yōu)點表現在： 運行可靠 節(jié)省廠房 運行方便 過濾精度準確2 反滲透膜在進口膜公司生產的眾多型號的反滲透膜中，選擇超低壓節(jié)能型性能最優(yōu)的反滲透膜，