[发明专利]一种高盐度重金属难降解页岩气开采废水处理系统和处理方法

权利要求书

1.一种高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预处理

S1、隔油调节：将废水排入隔油池中对废水中的油类物质进行处理，除油后的废水进入调节池，对废水进行均质均量，形成废液一；

S2、pH调节：用氢氧化钠调节废液一的pH值为8~9，形成含有大量细小悬浮颗粒的废液二；

S3、一体化气浮处理：向废液二中加入PAC、PAM，经气浮处理去除废液二中的微小悬浮物质和胶体，形成废液三；

S4、脱硬沉淀：向废液三中依次加入碳酸钠、PAC、PAM，经沉淀池泥水分离后，上清液形成废液四；

S5、高级化学氧化：用硫酸将废液四的pH调节为3，然后依次加入七水合硫酸亚铁和过氧化氢，处理4~5h，再加入氢氧化钠，调节 pH值为8~9，最后加入PAM，经高级氧化沉淀池后，去除铁离子，上清液形成废液五；

S6、混凝沉淀：向废液五中依次加入PAC、PAM进行混凝沉淀，再经沉淀池泥水分离，上清液形成废液六，即预处理溶液；

（2）MVR蒸发处理

调节经预处理后溶液的pH值为5~6，于蒸发温度小于75~80℃的条件下，进行两段式低温升MVR蒸发浓缩；然后再进入蒸发温度小于90~105℃的高温升MVR系统，蒸发结晶，析出结晶盐；所述低温升MVR和高温升MVR过程中产生的冷凝液进入下一步处理；

所述两段式低温升MVR的具体过程为：

将pH值为5~6的预处理溶液加入至温升为10~15℃，蒸发温度小于75℃，蒸汽压力为0.4MPa的低温升MVR中进行第一段的降膜式蒸发，然后再进行第二段的强制循环式蒸发，最后得到盐含量为18~21%的溶液；

所述高温升MVR的具体过程为：

高温升MVR蒸发温度小于93℃，蒸汽压力为0.4MPa，温升为15~18℃，采用强制循环式蒸发处理经低温升MVR处理后的溶液，最后析出可资源化利用的结晶盐；

（3）深度处理

对步骤（2）中产生的冷凝液进行处理，去除废水中的氨氮、总氮和COD；

（4）膜处理

然后采用两级RO膜处理工艺对经步骤（3）处理后的冷凝液进行处理即可。

2.根据权利要求1所述的高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中采用A/O+MBR工艺对冷凝液进行处理。

3.根据权利要求2所述的高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，所述MBR工艺中使用的MBR膜为孔径小于0.04µm的浸没式超滤膜，其出水SDI需小于3。

4.根据权利要求2或3所述的高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，所述MBR工艺中需加入还原剂。

5.根据权利要求1所述的高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（4）中两级RO膜处理工艺具体过程为：

经步骤（3）处理后的溶液首先经一级RO膜系统分离，分离得到的淡水进入二级RO膜系统，浓水进入一段RO膜系统继续分离；浓水经一段RO膜分离，分离得到的浓水进入MVR蒸发系统继续进行处理，淡水进入二级RO膜系统，最后经二级RO膜系统处理后，淡水进入混合水箱，浓水进水一级RO膜继续进行处理；

然后对混合水箱内的淡水进行检测，达标则排放或者系统内部回用，否则返回步骤（3）中继续进行处理。

6.根据权利要求5所述的高盐度重金属难降解页岩气开采废水的处理方法，其特征在于，所述一级RO膜系统处理时需加入还原剂亚硫酸氢钠、阻垢剂和稀硫酸；一段RO膜系统和二级RO膜系统处理时均需加入阻垢剂；混合水箱中的淡水需加入稀碱，调节其pH值为6~9。