CN102765837A - 一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置及处理污水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，包括设置有搅拌装置的絮凝反应罐、以及设置于井场的絮凝沉降池、中间池、污泥池、以及净水池，所述絮凝反应罐设置有连通至外部的给水口、加药口以及排水口，所述絮凝沉降池与絮凝反应罐之间设置有第一水泵，所述絮凝沉降池与第一水泵的进水端连通，所述第一水泵的出水端与所述絮凝反应罐连通；通过将絮凝反应罐与设置于井场的絮凝沉降池和中间池连通构成水循环，协同储存水体，减缓了絮凝反应罐体积过大时难以运输、难以搅拌均匀的缺陷，也减少了絮凝沉淀池所需的容积，并且，钻井废水和絮凝剂组成的水体一直处于流动状态，提高了絮凝剂的溶解效率，提高了微溶或难溶的絮凝剂的利用率。

Description

一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置及处理污水的方法

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置及污水处理方法，尤其是一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置及利用该装置处理废水的方法。

背景技术

在油气田钻井的过程中，由于起下钻作业时泥浆的流失、泥浆循环系统的渗漏、冲洗地面设备及钻井工具上的泥浆和油污而形成的废水，称为钻井废水。钻井废水是石油勘探企业的重要污染源，钻井废水具有点多、面广、污染物种类复杂、高稳定性、间歇性排放及排放较难控制等特点，是石油行业较难管理和处置的水污染源之一。

钻井废水含有泥浆中的多种组分，组成复杂，主要污染物有悬浮物、重金属、油、酚、硫化物等，钻井废水总体具有色度高、悬浮物含量高、CODcr值高，其有机质生物可降解性差的特点，污染物主要有以下几种：

（1）CODcr：来自各种有机泥浆处理剂和表面活性剂如丹宁、起泡剂和消泡剂等；

（2）油：来自油基泥浆、柴油机冷却水、钻井平台冲洗水等；

（3）重金属：主要由加入无机处理添加剂铬酸盐引入的Cr6+,另外铬酸盐木质磺酸盐也引入铬离子，其它重金属污染源还有Pb2+、Cd2+等离子。

现有技术通常采用絮凝的方式净化、处理钻井废水，请参阅2002年12月25日《油田化学》中第387页～390页公开的文献《钻井废水和酸化压裂作业废水处理技术研究进展》，针对流动性大、周期短、废水水质变化大的钻井废水，通常采用絮凝、沉降、过滤、吸附等方式进行处理，如申请号为201010209919.3的中国发明专利《一种深井聚磺泥浆钻井废水的处理方法》所公开的钻井废水处理工艺，通过絮凝、并辅以吸附和氧化工艺对钻井废水中的杂质进行较为有效地去除。

目前对于钻井废水处理后循环使用的研究在国内尚属于空白，钻井废水处理后用于配浆是钻井废水的主要用途，目前钻井配浆用水尚无国家标准，钻井施工时要求废水色度需小于300，对CODcr无要求。由于钻井深度越深，产生的钻井废水量越大，废水中含有大量悬浮物及油类物质，色度大于5000，废水CODcr10000～40000mg/L，且稳定性好，泥水分离困难，致使相当部分污水不能回用，必须修建足够的水池储存钻井污水。

现有的利用絮凝法处理钻井废水的装置通常为设置有废水输入管路、配药输入管路、输出管路以及搅拌装置的废水处理罐，钻井废水汇集入废水池以后，由废水输入管路进入废水处理罐中与絮凝剂一起搅拌、絮凝以后，由输出管路排出至沉降池进行自然沉降，其存在以下几个不足之处：

1、絮凝剂使用方式通常为向存储钻井废水的废水池直接投加絮凝剂，钻井废水与絮凝剂在废水池中反应，由于废水池在钻井现场临时修建，通常未安装搅拌装置，絮凝剂与钻井废水反应时间较长，且存在反应不充分的问题。

2、当投加如熟石灰等低溶解度絮凝剂时，由于其溶解度低，通常需投加过量絮凝剂，大量絮凝剂沉淀在废水池内，既造成了絮凝剂浪费，又占用了废水池池容。

3、向钻井废水投加絮凝剂处理会产生大量沉淀，而目前采用的方式是修建足够的存储池来存储废水和沉淀，这造成钻井废水存储池占用土地多，同时存储池中废水及沉淀混合存储，长时间存储有发生渗漏的风险，造成环境污染。

4、由于钻井废水中含有较多极性的可溶物质，仅采用常规的絮凝剂处理钻井废水难以对废水中的污染物及色度进行有效的处理，处理后的钻井废水不能满足钻井施工的要求，不能回用。

5、目前油气田在钻井期内处理钻井废水时修改的储存池需占用大量周围土地，致使项目土地费用过高，且存储的污水环境污染风险大，另外，处理后形成的沉淀也难以处理。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种占用土地少、絮凝剂利用效率高、处理效果好且处理后渣液分离的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，处理后的钻井废水可回用于钻井施工。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，包括设置有搅拌装置的絮凝反应罐、以及设置于井场的絮凝沉降池、中间池、污泥池、以及净水池，所述絮凝反应罐设置有连通至外部的给水口、加药口以及排水口，所述絮凝沉降池与絮凝反应罐之间设置有第一水泵，所述絮凝沉降池与第一水泵的进水端连通，所述第一水泵的出水端与所述絮凝反应罐连通；所述絮凝沉淀池与中间池之间设置有连通阀，所述中间池与絮凝反应罐之间设置有第二水泵和电解气浮装置，所述电解气浮装置包括壳体，所述壳体内设置有至少两个极板，所述极板与脉冲电源相连，所述极板安装于壳体中部，所述极板底端与壳体底部内壁之间留有间距，所述壳体内极板所在区域形成电解区，所述壳体内位于电解区下方的间距区域为污水区，所述壳体内位于电解区上方的区域为净水区，所述中间池与第二水泵的进水端连通，所述第二水泵的出水端与电解气浮装置的污水区连通；所述电解气浮装置的底部设置有排淤口，所述排淤口与污泥池连通；所述净水区设置有出水口，所述出水口与所述絮凝反应罐连通；所述第二水泵的出水端与净水池之间设置有净水输出管路；所述污泥池连通有污泥脱水机，所述污泥脱水机上设置有废水入口和净水出口，所述废水入口与污泥池之间设置有第三水泵，所述净水出口连通至净水池。

采用这样的结构，通过将絮凝反应罐与设置于井场的絮凝沉降池和中间池连通构成水循环，协同储存水体，减缓了絮凝反应罐体积过大时难以运输、难以搅拌均匀的缺陷，也减少了絮凝沉淀池所需的容积，并且，钻井废水和絮凝剂组成的水体一直处于流动状态，提高了絮凝剂的溶解效率，提高了微溶或难溶的絮凝剂的利用率；同时，废水在电解气浮装置内电解与物理沉降同时进行，大幅提高了净水效率，并且处理后的废水中极性物质在电化学作用下改性，可以再次投加絮凝剂进一步去除有机物及色度，处理后的废水可回用于钻井施工，产生的淤泥通过污泥脱水机脱水后易于存储及安全填埋，占用土地大幅度减少。

优选的，所述极板与壳体底面的夹角为55°～65°，所述脉冲电源的频率为20kHz～25kHz。针对钻井废水中细小固体杂质、以及金属离子杂质电解后形成的细小颗粒易吸附于极板上的问题，极板以55°～65°的斜角倾斜设置、并辅以高频率脉冲电源的震动，杂质在极板上震动脱落并随极板的斜角顺势滑落沉降至污水区，避免了极板上杂质的堆积。

优选的，所述絮凝反应罐包括第一罐体和第二罐体，所述给水口设置于第一罐体的顶部，所述搅拌装置设置于第一罐体内，所述第一罐体和第二罐体之间设置有中通管，所述中通管的一端由第一罐体的侧面连通至第一罐体的内部，所述中通管的另一端由第二罐体的顶部连通至第二罐体的内部，所述排水口设置于第二罐体的侧面，所述第二罐体上设置有二次反应进水口，所述二次反应进水口设置于第二罐体的侧面、并沿切线方向连通至第二罐体的内部。

优选的，所述加药口通过加药管路与配药装置连接，所述配药装置包括第一配药罐和第二配药罐，所述第一配药罐上顶部设置有清水进口和药物进口，所述第二配药罐设置于第一配药罐的下方，所述第一配药罐内设置有混药搅拌器，所述第一配药罐和第二配药罐之间设置有药液输送管，所述第二配药罐的侧壁设置有药液出口，所述药液出口与絮凝反应罐的加药口连通。

优选的，所述药液出口与絮凝反应罐的加药口之间设置有二次回流管路，所述二次回流管路包括第一球阀和第二球阀，所述第一球阀的输入端、第二球阀的输入端均连通至第二配药罐的内部；所述第一球阀的输出端连接有第一柱塞计量泵，所述第一柱塞计量泵的输出端并联有输出管路和第一回流管路，所述输出管路将第一柱塞计量泵的输出端与絮凝反应罐的加药口连通，所述第一回流管路将所述第一柱塞计量泵的输出端与第二配药罐的内部连通；所述第二球阀的输出端连接有第二柱塞计量泵，所述第二柱塞计量泵的输出端与第二配药罐之间设置有第二回流管路，所述第二回流管路将第二柱塞计量泵的输出端与第二配药罐内部连通。

优选的，所述井场设置有第一撬装体和第二撬装体，所述第一撬装体和第二撬装体均为空心的箱体，所述絮凝反应罐、电解气浮装置以及配药装置均设置于第一撬装体内部，所述污泥脱水机设置于第二撬装体内部，所述第一撬装体和第二撬装体底部均设置有至少两个支撑立柱，所述支撑立柱之间设置有横撑。

优选的，所述絮凝沉降池包括设置于井场的岩屑池、浊水池和反应沉淀池，所述岩屑池与浊水池相邻的一侧设置有至少一个连通口，所述岩屑池远离浊水池的一侧设置有进水坡道，所述岩屑池的底面沿进水坡道至连通口的方向向下倾斜，所述浊水池的底部呈锥形，所述第一水泵的进水端连通至浊水池内部，所述絮凝反应罐的排水口、第一水泵的进水端均与反应沉淀池连通。

一种利用上述钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括以下几个步骤：

a、将钻井废水和絮凝剂加入至絮凝反应罐内搅拌混合后，导出至絮凝沉降池和中间池内静置12～16小时；

b、通过第二水泵将中间池内的液体泵入至电解气浮装置的污水区内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区中的液体导入至絮凝反应罐中进行二次絮凝，将污水区中的污泥导入至污泥池内，并通过污泥脱水机进行渣液分离；

c、将二次絮凝后的净水、以及污泥脱水机中分离得到的净水输入至净水池内。

优选的，在所述步骤a中，所述混凝剂包括以下质量比例的组分：聚丙烯酰胺0.01～0.12份、氢氧化钙或者氧化钙1～3份、硫酸铁或者硫酸亚铁2～4份。

一种利用上述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括以下几个步骤：

a、钻井废水注入岩屑池内物理沉淀之后溢出至浊水池内，开启第一水泵将浊水池内的钻井废水泵入絮凝反应罐，向絮凝反应罐内加入絮凝剂搅拌混合后的液体导出至反应沉淀池；

b、反应沉淀池中液体静置12～16小时后，将上层清液排入中间池内，然后将反应沉淀池中的剩余污泥通过污泥脱水机进行渣液分离，脱水后的污泥进入设置于井场的干泥池，污泥脱水产生的液体进入中间池；

c、通过第二水泵将中间池内的液体泵入至电解气浮装置的污水区内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区中的液体导入至絮凝反应罐中，并加入絮凝剂进行二次絮凝，将二次絮凝后液体导入絮凝沉降池，将污水区中的污泥导入至污泥池内；

d、将絮凝沉降池中液体静置12～16小时后，将上层清液排入中间池，然后将絮凝沉降池中的剩余污泥用第三水泵泵入污泥池；

e、中间池中的净水用第二水泵泵入净水池，将污泥池内的污泥用第三水泵泵入污泥脱水机，脱水后的污泥进入干泥池，污泥脱水产生的液体进入净水池。

作为优选，步骤e以后，将净水池中的液体作为钻井配浆等操作用水。

作为优选，上述各个步骤的操作时间均为24小时。

作为优选，浊水池、反应沉淀池、中间池、净水池容积为井场5天内钻井废水最大产生量的1倍至1.5倍，污泥池容积为井场每天钻井废水最大产生量的1倍至1.5倍，干泥池容积为处理总水量产生的污泥量的1至1.5倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过将絮凝反应罐与设置于井场的絮凝沉降池和中间池连通构成水循环，协同储存水体，减缓了絮凝反应罐体积过大时难以运输、难以搅拌均匀的缺陷，也减少了絮凝沉淀池所需的容积，并且，钻井废水和絮凝剂组成的水体一直处于流动状态，提高了絮凝剂的溶解效率，并经过若干次循环后达到预设平衡浓度，提高了微溶或难溶的絮凝剂的利用率，废水在电解气浮装置内电解与物理沉降同时进行，大幅提高了净水效率，并且处理后的废水中极性物质在电化学作用下改性，可以再次投加絮凝剂进一步去除有机物及色度，处理后的废水可回用于钻井配浆用水，也可进行下一步深度处理至达标排放。（修改内容）。

2、极大的减少钻井废水占地面积：井场在修建该处理方法必要的岩屑池、浊水池、絮凝沉降池、中间池后，不需修较大容积的污水储存池，按照钻井废水每天最大水量20m3，钻井150天计算，将有约3000m3的废水产生，若修建储存池，按平均池深3m计算，将占用约2亩以上的土地面积，而采用该工艺以后，修建的功能水池总容积少于1000m3，按平均深度3m计算，仅占用约0.5亩的土地面积，土地占用面积减少了75%以上，这将极大减少钻井作业的土地成本。

3、减少清水使用量和钻井完后剩余废水量：目前钻井用水90%以上需要用清水，仅约10%的钻井废水得到了循环使用，在一些缺水地区，这极大制约了钻井工作的开展，采用该工艺处理钻井废水后，约90%的钻井废水得到了循环使用，仅需补充约10%的清水，极大的减少了对清水的需求。同时在钻井完工后，剩余的废水仅为最后一个处理周期内钻井产生的少量废水，经过处理后可拉至下一钻井现场做配浆用水，也可运输至集中污水处理站处理达标后排放。

4、本发明解决了目前钻井施工时产生的钻井废水无法循环使用的问题，能够将钻井废水最大程度的循环利用，极大程度减轻了钻井废水带来的环境风险，同时采用的核心处理设备为撬装设备，便于运输，可以重复、多次使用，能够用于不同钻井区域，降低了处理钻井废水的环保投资。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明中絮凝反应罐的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明中加药装置的结构示意图；

图5为本发明中电解气浮装置的结构示意图。

附图标记如下：絮凝反应罐—1；第一罐体—101；第二罐体—102；搅拌装置—1a；给水口—1b；加药口—1c；排水口—1d；絮凝沉降池—2；岩屑池—2a；浊水池—2b；反应沉淀池—2c；中间池—3；污泥池—4；净水池—5；干泥池—6；第一水泵—6a；第二水泵—6b；第三水泵—6c；连通阀—7；电解气浮装置—8；壳体—8a；极板—8b；排淤口—8c；电解区-9a；污水区-9b；净水区-9c；净水输出管路-10；污泥脱水机-11；中通管-12；二次反应进水口—13；第一配药罐—141；第二配药罐—142；混药搅拌器—15；第一撬装体—161；第二撬装体—162；支撑立柱—17；横撑—18；连通口—19；进水坡道—20；二次回流管路-21；第一球阀-22a；第二球阀-22b；第一柱塞计量泵-23a；第二柱塞计量泵-23b；输出管路-24；第一回流管路-25a；第二回流管路-25b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例中钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置包括设置有搅拌装置1a的絮凝反应罐1，以及设置于井场的絮凝沉降池2、中间池3、污泥池4、净水池5、以及干泥池6，所述絮凝反应罐1设置有连通至外部的给水口1b、加药口1c以及排水口1d，所述絮凝沉降池2与絮凝反应罐1之间设置有第一水泵6a，所述絮凝沉降池2与第一水泵6a的进水端连通，所述第一水泵6a的出水端与所述絮凝反应罐1连通，可通过第一水泵6a将絮凝沉降池2内的水体泵送至絮凝反应罐1中。所述絮凝沉淀池与中间池3之间设置有连通阀7，当絮凝沉淀池内的液体沉降并升值预设水位后，开启连通阀7即可将上层较清澈的液体分离至中间池3内，所述中间池3与絮凝反应罐1之间设置有第二水泵6b和电解气浮装置8，所述电解气浮装置8包括壳体8a，所述壳体8a内设置有至少两个极板8b，所述极板8b与壳体8a底面的夹角为55°，所述脉冲电源的频率为20kHz，杂质在极板8b上震动脱落并随极板8b的斜角顺势滑落沉降至污水区9b，避免了极板8b上杂质的堆积。所述极板8b与脉冲电源相连，所述极板8b安装于壳体8a中部，所述极板8b底端与壳体8a底部内壁之间留有间距，所述壳体8a内极板8b所在区域形成电解区9a，所述壳体8a内位于电解区9a下方的间距区域为污水区9b，所述壳体8a内位于电解区9a上方的区域为净水区9c，所述中间池3与第二水泵6b的进水端连通，所述第二水泵6b的出水端与电解气浮装置8的污水区9b连通；所述电解气浮装置8的底部设置有排淤口8c，所述排淤口8c与污泥池4连通；所述净水区9c设置有出水口，所述出水口与所述絮凝反应罐1连通；所述第二水泵6b的出水端与净水池5之间设置有净水输出管路10；采用这样的结构，可根据情况将第二水泵6b从中间池3中抽出的水体直接输出至净水池5中回收利用。所述污泥池4连通有污泥脱水机11，所述污泥脱水机11上设置有废水入口和净水出口，所述废水入口与污泥池4之间设置有第三水泵6c，所述净水出口连通至净水池5。采用这样的结构，将产生的淤泥通过污泥脱水机11脱水后形成泥渣和净水分别单独储存，易于排放和回收，且节省空间。

利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括以下几个步骤：

a、将钻井废水和絮凝剂加入至絮凝反应罐1内搅拌混合后，导出至絮凝沉降池2和中间池3内静置12～16小时；

b、通过第二水泵6b将中间池3内的液体泵入至电解气浮装置8的污水区9b内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区9c中的液体导入至絮凝反应罐1中进行二次絮凝，将污水区9b中的污泥导入至污泥池4内，并通过污泥脱水机11进行渣液分离；

c、将二次絮凝后的净水、以及污泥脱水机11中分离得到的净水输入至净水池5内。

本实施例的步骤a中，先将氢氧化钙或者氧化钙以粉末或者溶液形式加入待处理的聚磺泥浆污水中，搅拌混合5~15分钟，再将硫酸铁或者硫酸亚铁加入上述处理后的污水中，搅拌絮凝5~15分钟，最后，在上述步骤处理后的污水中加入聚丙烯酰胺。下实施例均采用上述方法就行聚磺泥浆污水处理。取钻井污水进行分析，得到污水相关数据，采用本发明提供的聚磺泥浆污水处理后，处理方法采用具体实施方式中的方法，分析处理后的污水的相关数据，具体的，选取四川某地区的聚磺泥浆污水样本I1L，分析污水中的CODCr和用稀释倍数法测定色度，然后按顺序加入本发明提供的处理聚磺泥浆污水的混凝剂对其进行处理，其中氢氧化钙加入量为8g，硫酸亚铁加入量为17.5g，然后再对通过上述处理步骤处理后的污水加入100mg聚丙烯酰胺处理，分析处理后的污水指标如表1所示。

表1为本实施例污水处理前后参数对比表

实施例2

如图1至图5所示，本实施例中，絮凝反应罐1包括第一罐体101和第二罐体102，所述给水口1b设置于第一罐体101的顶部，所述搅拌装置1a设置于第一罐体101内，所述第一罐体101和第二罐体102之间设置有中通管12，所述中通管12的一端由第一罐体101的侧面连通至第一罐体101的内部，所述中通管12的另一端由第二罐体102的顶部连通至第二罐体102的内部，所述排水口1d设置于第二罐体102的侧面，所述第二罐体102上设置有二次反应进水口13，所述二次反应进水口13设置于第二罐体102的侧面、并沿切线方向连通至第二罐体102的内部。采用这样的结构，既保证微溶或难溶药品在第一配药罐141中充分搅拌、又可以在混匀后溢出至第二配药罐142内进一步缓释，保证了第一配药罐141内液体流动性的同时、增加了混凝剂在水体中的溶解时间和溶解概率。

本实施例中，极板8b与壳体8a底面的夹角为65°，脉冲电源的频率为25kHz。

其余结构、以及利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法请参阅实施例1。

本实施例中，步骤a氢氧化钙加入量为8g，硫酸亚铁加入量为12g，然后再对通过上述处理步骤处理后的污水加入500mg聚丙烯酰胺处理，分析处理后的污水指标如表2所示。

表2为本实施例污水处理前后参数对比表

实施例3

如图1至图5所示，本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置中，所述加药口1c通过加药管路与配药装置连接，所述配药装置包括第一配药罐141和第二配药罐142，所述第一配药罐141上顶部设置有清水进口和药物进口，所述第二配药罐142设置于第一配药罐141的下方，所述第一配药罐141内设置有混药搅拌器15，所述第一配药罐141和第二配药罐142之间设置有药液输送管，所述第二配药罐142的侧壁设置有药液出口，所述药液出口与絮凝反应罐1的加药口1c连通。药液出口与絮凝反应罐1的加药口1c之间设置有二次回流管路21，所述二次回流管路21包括第一球阀22a和第二球阀22b，所述第一球阀22a的输入端、第二球阀22b的输入端均连通至第二配药罐142的内部；所述第一球阀22a的输出端连接有第一柱塞计量泵23a，所述第一柱塞计量泵23a的输出端并联有输出管路24和第一回流管路25a，所述输出管路24将第一柱塞计量泵23a的输出端与絮凝反应罐1的加药口1c连通，所述第一回流管路25a将所述第一柱塞计量泵23a的输出端与第二配药罐142的内部连通；所述第二球阀22b的输出端连接有第二柱塞计量泵23b，所述第二柱塞计量泵23b的输出端与第二配药罐142之间设置有第二回流管路25b，所述第二回流管路25b将第二柱塞计量泵23b的输出端与第二配药罐142内部连通。采用这样的结构，可以按需对混凝剂在水体中的溶解时间和溶解概率进行调整，同时，回流管路回流入第二配药罐142中的水流对第二配药罐142内的水体起到冲刷均匀的效果。

其余结构、以及利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法请参阅实施例2。

本实施例中，步骤a氢氧化钙加入量为8g，硫酸亚铁加入量为30g，然后再对通过上述处理步骤处理后的污水加入960mg聚丙烯酰胺处理，分析处理后的污水指标如表2所示。

表3为本实施例污水处理前后参数对比表

实施例4

如图1至图5所示，本实施例中所述井场设置有第一撬装体161和第二撬装体162，所述第一撬装体161和第二撬装体162均为空心的箱体，所述絮凝反应罐1、电解气浮装置8以及配药装置均设置于第一撬装体161内部，所述污泥脱水机11设置于第二撬装体162内部，所述第一撬装体161和第二撬装体162底部均设置有两个支撑立柱17，所述支撑立柱17之间设置有横撑18。采用这样的结构，首先确定要进行钻井废水处理的位置，然后将支架设置在该位置上，在支架设置好了以后，再将撬装体设置在支架之上，这样的设置保证了撬装体结构的稳定，同时保证了钻井废水处理装置的位置稳定，免受例如地面表面渗水等因素的影响，如果要运输钻井废水处理装置，则直接运输箱体，一方面保证了箱体内的装置的安全和稳定，另一方面使得运输变得简单易行，在其余实施方式中，支撑立柱17的数量亦可是一个、三个或是更多。

其余结构、以及利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法请参阅实施例3。

实施例5

如图1至图5所示，本实施例中所述絮凝沉降池2包括设置于井场的岩屑池2a、浊水池2b和反应沉淀池2c，所述岩屑池2a与浊水池2b相邻的一侧设置有三个连通口19，在其余实施方式中，连通口19的数量可以是一个、两个或是更多，在此就不再赘述，所述岩屑池2a远离浊水池2b的一侧设置有进水坡道20，所述岩屑池2a的底面沿进水坡道20至连通口19的方向向下倾斜，所述浊水池2b的底部呈锥形，所述第一水泵6a的进水端连通至浊水池2b内部，所述絮凝反应罐1的排水口1d、第一水泵6a的进水端均与反应沉淀池2c连通。钻井废水导入至岩屑池2a以后，其中比重较大的泥沙在岩屑池2a中沉淀下来，而其余废水自流到浊水池2b，可以有效的将钻井废水和已经经过泥沙沉淀的待后续处理的废水分离，便于直接抽取待处理的废水进行再利用前得处理，并将池底设置坡度后易于对沉积物导流、并易于后续清淤排污。

其余结构请参阅实施例4。

利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括如下几个步骤：

a、钻井废水注入岩屑池2a内物理沉淀之后溢出至浊水池2b内，开启第一水泵6a将浊水池2b内的钻井废水泵入絮凝反应罐1，向絮凝反应罐1内加入絮凝剂搅拌混合后的液体导出至反应沉淀池2c；

b、反应沉淀池2c中液体静置12小时后，将上层清液排入中间池3内，然后将反应沉淀池2c中的剩余污泥通过污泥脱水机11进行渣液分离，脱水后的污泥进入设置于井场的干泥池6，污泥脱水产生的液体进入中间池3；

c、通过第二水泵6b将中间池3内的液体泵入至电解气浮装置8的污水区9b内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区9c中的液体导入至絮凝反应罐1中，并加入絮凝剂进行二次絮凝，将二次絮凝后液体导入絮凝沉降池2，将污水区9b中的污泥导入至污泥池4内；

d、将絮凝沉降池2中液体静置12小时后，将上层清液排入中间池3，然后将絮凝沉降池2中的剩余污泥用第三水泵6c泵入污泥池4；

e、中间池3中的净水用第二水泵6b泵入净水池5，将污泥池4内的污泥用第三水泵6c泵入污泥脱水机11，脱水后的污泥进入干泥池6，污泥脱水产生的液体进入净水池5。

步骤f、将净水池5中的液体作为钻井配浆等操作用水。

作为优选，上述各个步骤的操作时间的总时间均为24小时，浊水池2b、反应沉淀池2c、中间池3、净水池5容积为井场五天内钻井废水最大产生量的1倍，污泥池容积为井场每天钻井废水最大产生量的1倍，干泥池6容积为处理总水量产生的污泥量的1倍。

本实施例中，处理总水量的污泥产量（含水率80%）约为处理总水量体积的10%。实际修建池容及池体布置需根据井场需求和操作要求确定，池容较原来有较大缩减，缩减量视井深而定，处理钻井废水后得到的可循环回用的净水水量约为钻井废水水量体积的90%，有约占钻井废水水量10%体积的污泥（含水率80%）产生。

实施例6

如图1至图5所示，本实施例中钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置的结构请参阅实施例5，利用本实施例钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括如下几个步骤：a、钻井废水注入岩屑池2a内物理沉淀之后溢出至浊水池2b内，开启第一水泵6a将浊水池2b内的钻井废水泵入絮凝反应罐1，向絮凝反应罐1内加入絮凝剂搅拌混合后的液体导出至反应沉淀池2c；

b、反应沉淀池2c中液体静置16小时后，将上层清液排入中间池3内，然后将反应沉淀池2c中的剩余污泥通过污泥脱水机11进行渣液分离，脱水后的污泥进入干泥池6，污泥脱水产生的液体进入中间池3；

c、通过第二水泵6b将中间池3内的液体泵入至电解气浮装置8的污水区9b内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区9c中的液体导入至絮凝反应罐1中，并加入絮凝剂进行二次絮凝，将二次絮凝后液体导入絮凝沉降池2，将污水区9b中的污泥导入至污泥池4内；

d、将絮凝沉降池2中液体静置16小时后，将上层清液排入中间池3，然后将絮凝沉降池2中的剩余污泥用第三水泵6c泵入污泥池4；

e、中间池3中的净水用第二水泵6b泵入净水池5，将污泥池4内的污泥用第三水泵6c泵入污泥脱水机11，脱水后的污泥进入干泥池6，污泥脱水产生的液体进入净水池5。

步骤f、将净水池5中的液体作为钻井配浆等操作用水。

作为优选，上述各个步骤的操作时间的总时间均为24小时，浊水池2b、反应沉淀池2c、中间池3、净水池5容积为井场五天内钻井废水最大产生量的1.5倍，污泥池4容积为井场每天钻井废水最大产生量的1.5倍，干泥池6的容积为处理总水量产生的污泥量的1.5倍。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：包括设置有搅拌装置（1a）的絮凝反应罐（1）、以及设置于井场的絮凝沉降池（2）、中间池（3）、污泥池（4）、以及净水池（5），所述絮凝反应罐（1）设置有连通至外部的给水口（1b）、加药口（1c）以及排水口（1d），所述絮凝沉降池（2）与絮凝反应罐（1）之间设置有第一水泵（6a），所述絮凝沉降池（2）与第一水泵（6a）的进水端连通，所述第一水泵（6a）的出水端与所述絮凝反应罐（1）连通；所述絮凝沉淀池与中间池（3）之间设置有连通阀（7），所述中间池（3）与絮凝反应罐（1）之间设置有第二水泵（6b）和电解气浮装置（8），所述电解气浮装置（8）包括壳体（8a），所述壳体（8a）内设置有至少两个极板（8b），所述极板（8b）与脉冲电源相连，所述极板（8b）安装于壳体（8a）中部，所述极板（8b）底端与壳体（8a）底部内壁之间留有间距，所述壳体（8a）内极板（8b）所在区域形成电解区（9a），所述壳体（8a）内位于电解区（9a）下方的间距区域为污水区（9b），所述壳体（8a）内位于电解区（9a）上方的区域为净水区（9c），所述中间池（3）与第二水泵（6b）的进水端连通，所述第二水泵（6b）的出水端与电解气浮装置（8）的污水区（9b）连通；所述电解气浮装置（8）的底部设置有排淤口（8c），所述排淤口（8c）与污泥池（4）连通；所述净水区（9c）设置有出水口，所述出水口与所述絮凝反应罐（1）连通；所述第二水泵（6b）的出水端与净水池（5）之间设置有净水输出管路（10）；所述污泥池（4）连通有污泥脱水机（11），所述污泥脱水机（11）上设置有废水入口和净水出口，所述废水入口与污泥池（4）之间设置有第三水泵（6c），所述净水出口连通至净水池（5）。

2.根据权利要求1所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述极板（8b）与壳体（8a）底面的夹角为55°～65°，所述脉冲电源的频率为20kHz～25kHz。

3.根据权利要求1所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述絮凝反应罐（1）包括第一罐体（101）和第二罐体（102），所述给水口（1b）设置于第一罐体（101）的顶部，所述搅拌装置（1a）设置于第一罐体（101）内，所述第一罐体（101）和第二罐体（102）之间设置有中通管（12），所述中通管（12）的一端由第一罐体（101）的侧面连通至第一罐体（101）的内部，所述中通管（12）的另一端由第二罐体（102）的顶部连通至第二罐体（102）的内部，所述排水口（1d）设置于第二罐体（102）的侧面，所述第二罐体（102）上设置有二次反应进水口（13），所述二次反应进水口（13）设置于第二罐体（102）的侧面、并沿切线方向连通至第二罐体（102）的内部。

4.根据权利要求1所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述加药口（1c）通过加药管路与配药装置连接，所述配药装置包括第一配药罐（141）和第二配药罐（142），所述第一配药罐（141）上顶部设置有清水进口和药物进口，所述第二配药罐（142）设置于第一配药罐（141）的下方，所述第一配药罐（141）内设置有混药搅拌器（15），所述第一配药罐（141）和第二配药罐（142）之间设置有药液输送管，所述第二配药罐（142）的侧壁设置有药液出口，所述药液出口与絮凝反应罐（1）的加药口（1c）连通。

5.根据权利要求4所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述药液出口与絮凝反应罐（1）的加药口（1c）之间设置有二次回流管路（21），所述二次回流管路（21）包括第一球阀（22a）和第二球阀（22b），所述第一球阀（22a）的输入端、第二球阀（22b）的输入端均连通至第二配药罐（142）的内部；所述第一球阀（22a）的输出端连接有第一柱塞计量泵（23a），所述第一柱塞计量泵（23a）的输出端并联有输出管路（24）和第一回流管路（25a），所述输出管路（24）将第一柱塞计量泵（23a）的输出端与絮凝反应罐（1）的加药口（1c）连通，所述第一回流管路（25a）将所述第一柱塞计量泵（23a）的输出端与第二配药罐（142）的内部连通；所述第二球阀（22b）的输出端连接有第二柱塞计量泵（23b），所述第二柱塞计量泵（23b）的输出端与第二配药罐（142）之间设置有第二回流管路（25b），所述第二回流管路（25b）将第二柱塞计量泵（23b）的输出端与第二配药罐（142）内部连通。

6.根据权利要求1所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述井场设置有第一撬装体（161）和第二撬装体（162），所述第一撬装体（161）和第二撬装体（162）均为空心的箱体，所述絮凝反应罐（1）、电解气浮装置（8）以及配药装置均设置于第一撬装体（161）内部，所述污泥脱水机（11）设置于第二撬装体（162）内部，所述第一撬装体（161）和第二撬装体（162）底部均设置有至少两个支撑立柱（17），所述支撑立柱（17）之间设置有横撑（18）。

7.根据权利要求1所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置，其特征在于：所述絮凝沉降池（2）包括设置于井场的岩屑池（2a）、浊水池（2b）和反应沉淀池（2c），所述岩屑池（2a）与浊水池（2b）相邻的一侧设置有至少一个连通口（19），所述岩屑池（2a）远离浊水池（2b）的一侧设置有进水坡道（20），所述岩屑池（2a）的底面沿进水坡道（20）至连通口（19）的方向向下倾斜，所述浊水池（2b）的底部呈锥形，所述第一水泵（6a）的进水端连通至浊水池（2b）内部，所述絮凝反应罐（1）的排水口（1d）、第一水泵（6a）的进水端均与反应沉淀池（2c）连通。

8.一种利用如权利要求1至6中任一所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括以下几个步骤：

a、将钻井废水和絮凝剂加入至絮凝反应罐（1）内搅拌混合后，导出至絮凝沉降池（2）和中间池（3）内静置12～16小时；

b、通过第二水泵（6b）将中间池（3）内的液体泵入至电解气浮装置（8）的污水区（9b）内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区（9c）中的液体导入至絮凝反应罐（1）中进行二次絮凝，将污水区（9b）中的污泥导入至污泥池（4）内，并通过污泥脱水机（11）进行渣液分离；

c、将二次絮凝后的净水、以及污泥脱水机（11）中分离得到的净水输入至净水池（5）内。

9.根据权利要求8所述的处理钻井废水的方法，其特征在于：在所述步骤a中，所述混凝剂包括以下质量比例的组分：聚丙烯酰胺0.01～0.12份、氢氧化钙或者氧化钙1～3份、硫酸铁或者硫酸亚铁2～4份。

10.一种利用如权利要求7所述的钻井废水絮凝沉淀脱泥处理装置处理钻井废水的方法，包括以下几个步骤：

a、钻井废水注入岩屑池（2a）内物理沉淀之后溢出至浊水池（2b）内，开启第一水泵（6a）将浊水池（2b）内的钻井废水泵入絮凝反应罐（1），向絮凝反应罐（1）内加入絮凝剂搅拌混合后的液体导出至反应沉淀池（2c）；

b、反应沉淀池（2c）中液体静置12～16小时后，将上层清液排入中间池（3）内，然后将反应沉淀池（2c）中的剩余污泥通过污泥脱水机（11）进行渣液分离，脱水后的污泥进入设置于井场的干泥池（6），污泥脱水产生的液体进入中间池（3）；

c、通过第二水泵（6b）将中间池（3）内的液体泵入至电解气浮装置（8）的污水区（9b）内，启动脉冲电源进行电解，电解后将净水区（9c）中的液体导入至絮凝反应罐（1）中，并加入絮凝剂进行二次絮凝，将二次絮凝后液体导入絮凝沉降池（2），将污水区（9b）中的污泥导入至污泥池（4）内；

d、将絮凝沉降池（2）中液体静置12～16小时后，将上层清液排入中间池（3），然后将絮凝沉降池（2）中的剩余污泥用第三水泵（6c）泵入污泥池（4）；

e、中间池（3）中的净水用第二水泵（6b）泵入净水池（5），将污泥池（4）内的污泥用第三水泵（6c）泵入污泥脱水机（11），脱水后的污泥进入干泥池（6），污泥脱水产生的液体进入净水池（5）。

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