Tratamento de Fraturamento de Líquido de Refluxo e Água Produzida por Fraturamento de Camadas Profundas de Carvão em Linxing

1. Visão Geral do Projeto

Visão Ambiental: Este projeto está localizado na cidade de Lüliang, província de Shanxi. A área apresenta uma topografia de planalto de loess, com terreno predominantemente composto por colinas de loess e variações significativas de altitude.

Visão geral do projeto: A extração de metano de carvão profundo gera fraturamento substancial (fraturamento de efluente) e água de produção. Esses fluxos de águas residuais apresentam características complexas de qualidade da água, incluindo alto teor polimérico, concentrações elevadas de óleo mineral, sólidos suspensos significativos e altos níveis de salinidade, com alto teor de COD, teor de sal e valores de dureza que restringem as vias de descarga. Para reduzir o despejo abrangente de águas residuais e proteger os ecossistemas aquáticos ao redor, o tratamento e reutilização eficazes da água de fraturação返排液 e de produção servem como medidas críticas para a conservação da água, redução de emissões e proteção ambiental.

Essa aquisição envolve dois conjuntos de fluido de retorno de fraturação profunda de camadas de carvão e equipamentos de tratamento de água produzidos com capacidade de 1200m³/d cada.

2. Escopo do Projeto e Requisitos Técnicos

2.1 Escopo do Projeto e Limite de Construção

O escopo deste projeto inclui a conclusão da preparação de pacotes de tecnologia de processos de tratamento de água, colaboração com unidades de projeto para finalizar projetos de engenharia; entrega de fornecimento de equipamentos, orientação no local para instalação do sistema de equipamentos, supervisão do comissionamento do sistema e gerenciamento da operação de testes antes do lançamento em produção.

(1) Preparação de pacotes de tecnologia de processos de tratamento de água e colaboração com unidades de projeto para concluir o projeto de engenharia: Desenvolver pacotes de tecnologia de processos para fornecer os dados e materiais necessários para o projeto de engenharia; Auxiliar as unidades de projeto na conclusão do projeto preliminar e do desenho de construção para estações de tratamento de água, além de fornecer comentários de revisão sobre projetos relevantes.

(2) Fornecimento de equipamentos: O escopo de trabalho do vendedor inclui o design, fabricação, testes, embalagem, transporte, descarga, içamento e posicionamento de todos os equipamentos dentro do escopo de fornecimento.

(3) Orientação no local para instalação do sistema de equipamentos: O vendedor deve enviar técnicos tecnicamente proficientes, altamente qualificados e diligentes para fornecer orientação técnica no local durante a instalação, comissionamento e operação do equipamento.

(4) Depuração do sistema: O vendedor é responsável pela depuração de uma única máquina e pela depuração conjunta do sistema (incluindo alocação de pessoal durante a depuração).

O vendedor deverá fornecer serviços de preparação de equipamentos, alocação de ferramentas e monitoramento de desempenho da qualidade da água por terceiros. O vendedor é responsável por compilar manuais de operação de teste e manuais operacionais necessários durante os processos de produção. Além disso, o vendedor deverá realizar treinamentos para o pessoal de manutenção diária, incluindo instrução teórica, treinamento prático e treinamento laboratorial em testes de qualidade da água, para garantir que os formandos sejam competentes nas operações de manutenção.

(5) Outros:

1. O vendedor deverá fornecer peças de reposição e ferramentas especializadas por dois anos;
2. O vendedor garante que o equipamento fornecido possui conceitos avançados de design, aplicações técnicas maduras, é novo, de ponta, completo, seguro e confiável.
3. O vendedor deve fornecer uma lista detalhada de suprimentos de equipamentos;
4. O vendedor deve garantir a completude do escopo de fornecimento, atender aos requisitos do comprador para instalação, comissionamento, operação e desempenho do equipamento, e fornecer serviços técnicos e suporte relacionados à comissionamento e operação dos equipamentos.
5. Os materiais fornecidos pelo comprador representam os requisitos mínimos para o equipamento. O vendedor deverá especificar desvios dos requisitos do comprador na forma de uma tabela de desvios baseada em seus próprios produtos, desde que esses desvios excedam os requisitos especificados pelo comprador.

(6) Linha de limite de entrega de equipamentos

1. O vendedor é responsável pelo fornecimento completo dos equipamentos, incluindo a entrega e instalação do próprio equipamento e dos acessórios de instalação.
2. Na junção entre a tubulação principal externa de entrada de água e a interface de entrada do equipamento de tratamento de água, assim como no ponto de conexão entre a saída do equipamento de tratamento de água e a interface do tanque integrado. O vendedor deve fornecer flanges e parafusos de ancoragem nas áreas de fronteira da interface. As flanges devem estar em conformidade com as normas HG20592 (Série A), com classificações de pressão PN16 e RF. As juntas em todo o equipamento devem atender às especificações HG/T20606-2009 usando placas de politetrafluoretileno. Os fixadores devem seguir os padrões HG/T20613-2009.
3. O vendedor será responsável por fornecer equipamentos para operação e manutenção de plataformas, escadas, corrimãos de proteção, etc.

(7) Linha de limite de fornecimento elétrico

1. A interface deve ser demarcada pelo bloco terminal na extremidade inferior do gabinete de distribuição. O armário principal de distribuição deve ser instalado uniformemente na sala de distribuição de baixa tensão, com tanto o armário principal quanto a fonte principal de energia sendo responsabilidade do comprador.
2. Cabos de energia externos e cabos de controle devem ser conectados pelo fornecedor às caixas de controle elétrico de cada unidade de equipamento, enquanto os cabos dentro da baia de equipamentos devem ser fornecidos pelo vendedor.
3. O escopo contratual do fornecedor de equipamentos não inclui o sistema central de controle.

O processo de reutilização deve resolver as questões de dureza da água bruta, selecionando tecnologias de tratamento adequadas para remover efetivamente íons de cálcio e magnésio, garantindo que os níveis de dureza atendam aos requisitos de qualidade da água para a preparação do fluido fraturador. Além disso, a remoção abrangente de outros contaminantes deve ser implementada para facilitar a reutilização segura de águas residuais. A remoção de dureza normalmente emprega três principais métodos de tratamento: troca iônica, endurecimento químico e endurecimento por membrana. Cada abordagem possui características distintas e cenários aplicáveis. Tecnologias de troca iônica e membrana são geralmente adequadas para água de qualidade favorável e níveis relativamente baixos de poluição, pois dureza excessiva e contaminantes orgânicos frequentemente levam a desafios operacionais devido ao frequente ensujamento e obstrução. O endurecimento químico, embora ofereça ampla aplicabilidade e flexibilidade operacional, gera resíduos de lodo. Quando são necessárias altas taxas de remoção de dureza ou baixos valores de controle de dureza de descarga, a operação serial em múltiplos estágios torna-se necessária, aumentando a complexidade operacional. A eficácia do endurecimento químico é significativamente influenciada pelo teor e propriedades de polímeros na água bruta. Polímeros de alto peso molecular, com cadeias longas e alta viscosidade, exibem fortes capacidades de dispersão, atuando como antifloculantes que interferem na floculação eficaz e na separação coloide, reduzindo assim a eficiência da separação sólido-líquido. Para resolver esses problemas, essa solução incorpora uma unidade eletroquímica de quebra de gel. Por meio dos efeitos sinérgicos de campos microelétricos, radicais livres oxidantes fortes e meios catalíticos, essa unidade perturba efetivamente as estruturas poliméricas e reduz impactos negativos na operação estável dos sistemas de tratamento de endurecimento.

Com base na análise acima, considerando as características específicas da qualidade da água bruta, os requisitos de tratamento de água por reutilização, bem como as vantagens, desvantagens e aplicabilidade de vários processos de tratamento, e recorridos à experiência de engenharia de projetos anteriores semelhantes, adotamos uma rota de processo que combina principalmente dessorção eletroquímica e remoção de dureza química em múltiplos estágios. Essa abordagem aproveita as características e pontos fortes únicos de cada unidade de tratamento para garantir um tratamento eficaz da água bruta e uma reutilização segura e estável.

De acordo com o plano diretor, a água tratada desse esquema e a água do Rio Amarelo formam a fonte de água que se fragmenta. Quando mudanças na qualidade da água do fluxo do Rio Yellow afetam a qualidade da água produzida por esse esquema, o processo

3. Fluxo de Processo