Tubular Membrane System (Swirltex & ARC Resources)

La version française

Project description

Produced water from oil and gas extraction is an ongoing challenge for North American energy producers. To minimize freshwater use, there is an elevated demand for water treatment options to enable the reuse of produced water at well sites.

Swirltex has developed a unique membrane system that significantly reduces total suspended solids (TSS) levels and oil content within produced water to below 5 parts per million (PPM). These levels exceed water quality specifications for reuse, meaning the water can readily be used for hydraulic fracturing operations. Using modular containerized units, the system is highly mobile and flexible to support site-specific configuration. With onsite treatment, current greenhouse gas (GHG) emissions related to transporting wastewater offsite will be eliminated.

The Swirltex system uses a proprietary method that enhances conventional membrane treatment through a process called “Buoyancy Enhanced Membrane Filtration.” Through the process of induced gas flotation (IGF), Swirltex injects micro-bubbles at a high pressure to encapsulate solid contaminants in a gas mixture, thus increasing their buoyancy and allowing the particles to float. Next, produced water passes through a vortex-generating device which induces spinning within each tube. A portion of the produced water passes through the membrane as clean effluent, while the concentrate continues through each tube and can be recycled into a wastewater input stream.

Combining ultrafiltration and a centrifugal flow pattern ensures consistent, high-quality results regardless of influent quality variations. Water quality is predictable and stable, allowing for enhanced water recycling and decreased freshwater use in oil and gas operations.

Benefits/outcomes

This technology solution provides significant water reuse benefits as well as associated GHG emissions reduction opportunities.
The technology can be adapted to serve other large markets across the economy including other industrial effluent streams and municipal wastewater.

Project video

Solution developer

Collaborators

Primary contact

Justin Gregoire
ARC Resources Ltd.
jgregoire@arcresources.com

Project links

Système de membrane tubulaire Swirltex

Brève description du projet

L’eau produite par l’extraction du pétrole et du gaz est un défi permanent pour les producteurs d’énergie nord-américains. Afin de minimiser l’utilisation d’eau douce, il existe une demande élevée d’options de traitement de l’eau pour permettre la réutilisation de l’eau produite sur les sites de puits.

Swirltex a mis au point un système de membrane unique qui réduit considérablement les niveaux de solides en suspension (TSS) et la teneur en huile de l’eau produite à moins de 5 parties par million (PPM). Ces niveaux dépassent les spécifications de qualité de l’eau pour la réutilisation, ce qui signifie que l’eau peut facilement être utilisée pour les opérations de fracturation hydraulique. Utilisant des unités modulaires conteneurisées, le système est très mobile et flexible pour soutenir une configuration spécifique au site. Grâce au traitement sur place, les émissions actuelles de gaz à effet de serre (GES) liées au transport des eaux usées hors site seront éliminées.

Le système Swirltex utilise une méthode brevetée qui améliore le traitement conventionnel par membrane grâce à un processus appelé « filtration par membrane à flottabilité accrue ». Grâce au processus de flottation gazeuse induite (IGF), Swirltex injecte des microbulles à haute pression pour encapsuler les contaminants solides dans un mélange gazeux, augmentant ainsi leur flottabilité et permettant aux particules de flotter. Ensuite, l’eau produite passe par un dispositif générateur de vortex qui induit une rotation dans chaque tube. Une partie de l’eau produite traverse la membrane en tant qu’effluent propre, tandis que le concentré continue à travers chaque tube et peut être recyclé dans un flux d’entrée d’eaux usées.

La combinaison de l’ultrafiltration et d’un schéma d’écoulement centrifuge garantit des résultats constants de haute qualité, quelles que soient les variations de qualité de l’influent. La qualité de l’eau est prévisible et stable, ce qui permet d’améliorer le recyclage de l’eau et de réduire l’utilisation d’eau douce dans les opérations pétrolières et gazières.

Avantages et résultats

Cette solution technologique offre des avantages considérables en matière de réutilisation de l’eau ainsi que des possibilités de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
La technologie peut être adaptée pour servir d’autres grands marchés dans l’économie, notamment d’autres flux d’effluents industriels et d’eaux usées municipales.