CN104129873B - 一种钻井泥浆废水处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钻井泥浆废水处理系统,包括依次连接的除油过滤器、至少一个聚结器、循环水槽以及高级氧化装置,所述除油过滤器中设有过滤填料,所述聚结器中设有聚结填料,所述高级氧化装置中设有氧化电极。其处理过程包括:1)废水经除油过滤器过滤去除废水中的悬浮物及附着的油类物质;2)废水中的油类物质在聚结器中的聚结填料上吸附聚集形成大的油滴,并脱附上升进入聚结器顶部的集油器中进行定期收集;3)除油处理后的废水进入到循环水槽中,并进入高级氧化装置中进行高级氧化处理,以除去废水中剩余的有机物。本发明的系统可移动地快速处理分散的钻井废水,无需另占地建厂和铺设污水传输系统,有效解决了目前钻井废水的处理难题。

Description

-种钻井泥浆废水处理系统及方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种污水处理系统及方法,具体设及一种适用于泥浆体系法产生的钻 井废水的处理系统及方法,属于环保领域。
背景技术
[0002] 钻井废水作为石油天然气开采过程产生的一种工业废水,其处理历来受到各国重 视。国内对钻井废水的处理大多采用化学混凝、气浮等方法进行处理,运些方法仅能去除水 中胶体或悬浮状的大颗粒污染物,存在处理不彻底,处理后废水不达标,污泥产生量大等问 题。由于钻井废水的产生具有污染源分散、点多面广、水质成分复杂多变且废水排放间歇性 等特点,传统的固定站式污水处理系统已经无法满足油田作业对废水处理快速、简单的要 求。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能有效解决目前钻井废水处理 效果不理想、废水分布分散且难W集中处理等问题的钻井泥浆废水处理系统,本发明的另 一目的在于提供一种钻井泥浆废水的处理方法。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用W下技术方案: 阳〇化]一种钻井泥浆废水处理系统,包括通过管道依次连接的除油过滤器、串联设置的 一个或多个聚结器、循环水槽W及高级氧化装置,其中,所述除油过滤器中设有过滤填料, 所述聚结器中设有聚结填料,所述高级氧化装置中设有氧化电极。
[0006] 优选的是:所述高级氧化装置的出水与循环水槽相连。
[0007] 优选的是:所述过滤填料为无机填料或疏油性填料。
[0008] 优选的是:所述过滤填料为体积为除油过滤器体积的约1/3。
[0009] 优选的是:所述聚结器串联设置有两个。
[0010] 优选的是:所述聚结器的顶部设有集油器。
[0011] 优选的是:所述聚结填料为疏水亲油性材料制成的、直径为Φ5~50mm柱状结构 的填料。
[0012] 优选的是:所述氧化电极由至少两片渗棚金刚石薄膜电极并排堆积构成。
[0013] 优选的是:所述渗棚金刚石薄膜电极的厚度为0. 2~5. 0mm,且相邻两片渗棚金刚 石薄膜电极间的间隙为1~10mm。
[0014] 优选的是:所述循环水槽设于一擦装模块上,且所述除油过滤器、聚结器W及高级 氧化装置分别通过各自对应的支架固定于该擦装模块上。
[0015] 本发明的另一目的,一种钻井泥浆废水处理方法,包括W下步骤:
[0016] 1)废水进入到除油过滤器中,过滤去除废水中的悬浮物及悬浮物附着的油类物 质;
[0017] 2)经除油过滤器过滤除油后的废水进入到聚结器中,废水中的油类物质在聚结器 中的聚结填料上吸附聚集形成大的油滴,并脱附上升进入聚结器顶部的集油器中进行定期 收集;
[0018] 3)经聚结器除油处理后的废水进入到循环水槽中,随后进入高级氧化装置中进行 高级氧化处理,W除去废水中剩余的有机物。
[0019] 优选的是:废水在循环水槽和高级氧化装置间循环流动,持续进行高级氧化处理。
[0020] 优选的是:废水在除油过滤器内的液体流速为0. 05~0.2m/s,废水在聚结器中的 液体流速范围为0. 025~0.2m/s。
[0021] 本发明的有益效果在于:本发明采用过滤、聚结W及高级氧化相结合的方式对钻 井废水进行快速深度处理,废水的净化效果明显,且本发明的各设备集成于一擦装模块上, 可移动地快速处理分散的钻井废水,无需另占地建厂和铺设污水传输系统,有效地解决了 目前钻井废水处理难的问题。经过本发明的处理系统及方法处理后的钻井废水符合外排灰 回注标准,在实现水资源循环利用的同时还可对废水中的油组分进行回收。
附图说明
[0022] 图1示出了本发明所述钻井泥浆废水处理系统的结构示意图;
[0023] 图2示出了本发明中所述高级氧化设备电极结构示意图。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
[0025] 如图1所示,本发明所述的钻井泥浆废水处理系统包括通过管道依次连接的除油 过滤器2、聚结器3、循环水槽4W及高级氧化装置6,其中,所述除油过滤器2内装填有过 滤填料21,所述过滤填料21优选无机填料或疏油性填料,进一步地,在本发明中,所述过滤 填料21为核桃壳滤料,且其体积为除油过滤器2体积的1/3 ;除油过滤器2的出水经设于 除油过滤器2底部的出水口进入到聚结器3中。所述聚结器3可通过串联的方式设置1个 或多个,本实施例中优选2个,所述聚结器3包括上封头、下封头W及设于聚结器3底部两 侧的入水口和出水口,所述上封头上设有集油器32,所述集油器32可通过螺旋连接的方式 设于聚结器3的上封头上,所述聚结器3的中部还设有聚结填料31,优选地,所述聚结填料 31为疏水亲油性材料制成的、直径为Φ5~50mm柱状结构的填料,在本发明中优选具有疏 水亲油特性的树脂材料;所述高级氧化装置6内设有氧化电极61,如图2所示,所述氧化电 极61由至少两片渗棚金刚石薄膜电极611并排堆积构成,其中,所述渗棚金刚石薄膜电极 611的厚度为0.2~5. 0mm,且相邻两片渗棚金刚石薄膜电极611间的间隙为1~10mm,优 选5mm,进一步地,所述高级氧化装置6的出水经管道返回至循环水槽4中。本发明所述的 钻井泥浆废水处理系统,还包括连接所有用电设备的在线监控仪表,W实现对所有设备进 行实时监测和自动化控制。此外,所述的钻井泥浆废水处理系统还包括设于除油过滤器2 前的第一提升累1、设于循环水槽4与高级氧化装置6之间的第二提升累5W及用于在各设 备间输送废水的管路。作为一个优选的实施方式,所述循环水槽设于一擦装模块上,且所述 除油过滤器2、聚结器3W及高级氧化装置6等设备分别通过各自对应的支架22、33、62固 定于该擦装模块上,W便于移动运输,适用于钻井废水分布较为分散的特点;所述擦装模块 可采用本领域熟知的结构,在次不再详细寶述。
[00%] 采用上述废水处理系统对钻井泥浆废水进行处理,其处理步骤包括:
[0027] 1)油田作业过程中产生的钻井废水经第一提升累1提升由设于除油过滤器2上 部的入水口进入到除油过滤器2中,在过滤填料21的作用下过滤去除悬浮物及悬浮物附着 的油类物质,其中,废水在除油过滤器2内的液体流速范围为0. 05~0.2m/s,除油过滤器2 过滤处理后的出水从除油过滤器2底部的出水口由聚结器3下部的入水口进入到串联设置 的1个或多个聚结器3中;
[0028] 2)废水流经聚结器3中部的聚结填料31,由于聚结填料31具有的疏水亲油的特 性,废水中的油类物质在其上吸附聚集形成大的油滴,随后脱附上升进入聚结器3顶部的 集油器32中进行定期收集,其中,废水在聚结器3中的液体流速范围为0. 025~0.2m/s,除 油后的废水进入到循环水槽4中储存;
[0029] 3)循环水槽4中的废水在第二提升累5的作用下,提升进入到高级氧化装置6中, 并在氧化电极61的作用下进行高级氧化处理,将废水中的污染物氧化为二氧化碳和水,W 去除废水中剩余的有机物,达到水质净化的目的;经高级氧化处理后的废水可再次循环返 回至循环水槽4中,并再次进入高级氧化装置6中进行高级氧化处理,进而,废水在第二提 升累5的作用下在循环水槽4和高级氧化装置6间循环流动,W持续氧化去除废水中的有 机物;优选的是,所述高级氧化装置6运行时电流强度小于125A,电压小于300V,运行压力 1~3bar;经多次高级氧化处理后的钻井废水可达标排放或回用。 阳〇3〇] 实施例1
[0031] 采用上述系统及方法对某聚横泥浆钻井废水进行处理,其中,聚横泥浆钻井废水 的水质情况如表1所示:
[0032] 表1聚横泥浆钻井废水水质表
[0033]
Figure CN104129873BD00051
[0035] 钻井泥浆废水处理系统的处理量为2mVd,经过本发明所述系统级及方法处理后 的出水水质情况如表2所示:
[0036] 表2聚横泥浆钻井废水出水水质表
[0037]
Figure CN104129873BD00061
[0038] 从表2可知,废水经本发明所述的处理系统及方法处理后,污水中的各污染物的 去除率能达到95%W上,经处理后的出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996) 一级排放标准。
[0039] 本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而,通过对前文的研读,对各 实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有运 些变化和增加落在了本发明权利要求的保护范围中。相似的编号通篇指代相似的元件。为 清晰起见,在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。
[0040] 本文中使用的术语仅为对具体的实施例加W说明,其并非意在对发明进行限制。 除非另有定义,本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域 的一般技术人员的理解相同。公知的功能或结构出于简要和清楚的考虑或不再寶述。

Claims (9)

1. 一种钻井泥浆废水处理系统,其特征在于:包括通过管道依次连接的除油过滤器、 串联设置的一个或多个聚结器、循环水槽以及高级氧化装置,其中,所述除油过滤器中设有 过滤填料,所述聚结器中设有聚结填料,所述高级氧化装置中设有氧化电极;其中: 所述氧化电极由至少两片掺硼金刚石薄膜电极并排堆积构成;且所述掺硼金刚石薄膜 电极的厚度为0. 2~5.Omm,且相邻两片掺硼金刚石薄膜电极间的间隙为1~10mm; 所述高级氧化装置的运行电流小于125A,电压小于300V,运行压力为l-3bar; 所述循环水槽设于一撬装模块上,且所述除油过滤器、聚结器以及高级氧化装置分别 通过各自对应的支架固定于该撬装模块上。
2. 根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述高级氧化装置的出水与循环水 槽相连。
3. 根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述过滤填料为无机填料或疏油性 填料。
4. 根据权利要求3所述的处理系统,其特征在于:所述过滤填料为体积为除油过滤器 体积的1/3。
5. 根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述聚结器串联设置有两个。
6. 根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述聚结器的顶部设有集油器。
7. 根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于:所述聚结填料为疏水亲油性材料制 成的、直径为Φ5~50mm柱状结构的填料。
8. -种利用如权利要求1所述的钻井泥浆废水处理系统对钻井泥浆废水进行处理的 方法,其特征在于:包括以下步骤: 1) 废水进入到除油过滤器中,过滤去除废水中的悬浮物及悬浮物附着的油类物质; 2) 经除油过滤器过滤除油后的废水进入到聚结器中,废水中的油类物质在聚结器中 的聚结填料上吸附聚集形成大的油滴,并脱附上升进入聚结器顶部的集油器中进行定期收 集; 3) 经聚结器除油处理后的废水进入到循环水槽中,随后进入高级氧化装置中进行高级 氧化处理,以除去废水中剩余的有机物;其中: 废水在除油过滤器内的液体流速为0. 05~0. 2m/s,废水在聚结器中的液体流速范围 为 0· 025 ~0· 2m/s。
9. 根据权利要求8所述的处理方法,其特征在于:废水在循环水槽和高级氧化装置间 循环流动,持续进行高级氧化处理。
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