CN108612494B - 一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油化工技术领域，提供了一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置及方法。该装置包括物料混仓、清水池、进料装置、离心水洗装置、压滤装置、污水存储装置、污水处理装置、出料装置和合格物料储仓。钻井岩屑经过三级离心水洗和压滤，实现钻井岩屑浸出液中污染物的连续脱除。本发明通过离心水洗方式大大提高钻井岩屑浸出液中污染物的传质速率，再辅以机械压滤，可快速降低钻井岩屑浸出液中污染物的含量，同时减少处理时间，提高处理效率。在整个处理过程中，水洗液多次进入钻井岩屑的水洗过程，极大的减少了自来水的用量，并实现污染物的近零排放。本发明改变传统的氧化工艺，采用水洗方法降低处理成本，简化处理过程。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，涉及一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置及方法。
背景技术
钻井岩屑是在钻井作业中地下的岩石被钻头破碎后，随钻井液被带到地面的碎屑。钻井岩屑污染源包括钻井过程中接触到的油，钻井过程中所涂的润滑剂，表面活性剂等。由于钻井过程中添加了多种有机高分子化合物及化学物质，钻井岩屑浸出液中污染物含量远高于国家标准规定。
对于降解钻井岩屑中有机物，目前应用较多为高级氧化技术，高级氧化过程中产生羟基自由基或者硫酸根自由基，具有很强的氧化能力，可以降解结构复杂的有机物，有效降低钻井岩屑中有机物含量。存在处理成本较高，不适宜大规模应用于工程实际，处理技术对原料要求较高，过程比较复杂等问题。
发明内容
为克服现有工艺技术的不足，本发明提供一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置及方法，针对其浸出液的高污染物含量问题，通过水洗降低钻井岩屑中污染物含量，调整水洗液固比及水洗次数，同时实现了水洗液的循环利用，降低了处理成本，适用于大规模处理钻井岩，该水洗方法之前从未用于石油开采过程中产生的钻井岩屑的处理。
本发明的技术方案：
一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置，包括物料混仓、清水池、进料装置、离心水洗装置、压滤装置、污水存储装置、污水处理装置、出料装置及合格物料储仓；
所述的物料混仓接收待处理的钻井岩屑，物料混仓出口经由进料装置通入离心水洗装置，离心水洗装置的出口通入至压滤装置；
所述的离心水洗装置包括一级离心水洗装置、二级离心水洗装置和三级离心水洗装置；一级离心水洗装置出口通入一级压滤装置；二级离心水洗装置出口通入二级压滤装置；三级离心水洗装置出口通入三级压滤装置；
所述的压滤装置包括一级压滤装置、二级压滤装置及三级压滤装置；一级压滤装置的液体出口通入污水处理装置，一级压滤装置的固体出口通入二级离心水洗装置；二级压滤装置的液体出口通入二级污水存储装置，二级压滤装置的固体出口通入三级离心水洗装置；三级压滤装置的液体出口通入三级污水存储装置，三级压滤装置的固体出口通入出料装置；
所述的污水存储装置包括二级污水存储装置和三级污水存储装置，二级污水存储装置出口通入一级离心水洗装置，三级污水存储装置出口通入二级离心水洗装置；
所述的污水处理装置出口通入清水池；
所述的清水池出口分别通入一级离心水洗装置、二级离心水洗装置和三级离心水洗装置；
所述的出料装置出口通入合格物料储仓。
一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的方法，步骤如下：
(Ⅰ)一级水洗阶段：钻井岩屑在物料混仓中储存，随后经由进料装置送入一级离心水洗装置，同时以固液比1:0.5～2注入水，在一级离心水洗装置中对钻井岩屑进行水洗，一级水洗过程结束后将物料输送到一级压滤装置中，通过机械压滤的方式将钻井岩屑与水洗液进行分离，分离出的水洗液送至污水处理装置中，分离出的一级水洗钻井岩屑送入到二级离心水洗装置中，一级水洗所用的水来自二级污水存储装置或清水池；
(Ⅱ)二级水洗阶段：二级离心水洗装置以固液比1:0.5～2注入水，对二级离心水洗装置内的一级水洗钻井岩屑进行水洗，二级水洗结束后再进行压滤过程，分离出的二级水洗钻井岩屑输送至三级离心水洗装置中，分离出的水洗液输送至二级污水存储装置，二级水洗所用的水来自三级污水存储装置或清水池；
(Ⅲ)三级水洗阶段：三级离心水洗装置以固液比1:0.5～2注入水，对三级离心水洗装置内的二级水洗钻井岩屑进行水洗，三级水洗结束后再进行压滤过程，分离出的三级水洗钻井岩屑经由出料装置通入合格物料储仓，分离出的水洗液输送至三级污水存储装置，三级水洗所用的水来自清水池；
(Ⅳ)连续运行阶段：重复步骤(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)，实现钻井岩屑浸出液中污染物的连续脱除。
整个过程若有水分损失，将自来水作为补充水送入清水池。
本发明的有益效果：
(1)通过离心水洗方式大大提高钻井岩屑浸出液中污染物的传质速率，再辅以机械压滤，可快速降低钻井岩屑浸出液中污染物的含量，同时减少处理时间，提高处理效率。
(2)在整个处理过程中，水洗液多次进入钻井岩屑的水洗过程，极大的减少了自来水的用量，并实现污染物的近零排放。
(3)改变传统的氧化工艺，采用水洗方法降低处理成本，简化处理过程。
附图说明
图1为本发明整套装置的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例
图1是根据本发明用于实施钻井岩屑水洗过程去除浸出液COD的处理装置的基本系统布置。其中虚线代表第一批次水洗及补水过程，实线流程代表连续水洗过程。钻井岩屑在物料混仓中储存，随后经由进料装置送入一级离心水洗装置，按比例注入水后在一级离心水洗装置中对钻井岩屑进行水洗。一级水洗过程结束后，将物料输送到一级压滤装置中，通过机械压滤的方式将钻井岩屑与水洗液进行分离，分离出来的水洗液送至污水处理装置中，分离出来的钻井岩屑送入到二级离心水洗装置中，注入定量的水后同样进行水洗过程；二级水洗结束后再进行压滤过程，分离出的二级水洗岩屑输送至三级离心水洗装置中，分离出来的钻井输送至二级污水存储装置；二级水洗岩屑经三级水洗、压滤后即可进行安全处置，三级水洗压滤得到的钻井用于下批次水洗岩屑的二级水洗，二级水洗压滤所得液体用于下批次钻井岩屑的一级水洗，三级水洗过程用水由污水处理装置排出的达标水提供，以此循环使用。水洗后的钻井岩屑浸出液中污染物含量达标，以干渣形式排出。
Claims (2)
1.一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的方法，其特征在于，该方法基于一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置实现，所述的水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的装置包括物料混仓、清水池、进料装置、离心水洗装置、压滤装置、污水存储装置、污水处理装置、出料装置及合格物料储仓；
所述的物料混仓接收待处理的钻井岩屑，物料混仓出口经由进料装置通入离心水洗装置，离心水洗装置的出口通入至压滤装置；
所述的离心水洗装置包括一级离心水洗装置、二级离心水洗装置和三级离心水洗装置；一级离心水洗装置出口通入一级压滤装置；二级离心水洗装置出口通入二级压滤装置；三级离心水洗装置出口通入三级压滤装置；
所述的压滤装置包括一级压滤装置、二级压滤装置及三级压滤装置；一级压滤装置的液体出口通入污水处理装置，一级压滤装置的固体出口通入二级离心水洗装置；二级压滤装置的液体出口通入二级污水存储装置，二级压滤装置的固体出口通入三级离心水洗装置；三级压滤装置的液体出口通入三级污水存储装置，三级压滤装置的固体出口通入出料装置；
所述的污水存储装置包括二级污水存储装置和三级污水存储装置，二级污水存储装置出口通入一级离心水洗装置，三级污水存储装置出口通入二级离心水洗装置；
所述的污水处理装置出口通入清水池；
所述的清水池出口分别通入一级离心水洗装置、二级离心水洗装置和三级离心水洗装置；
所述的出料装置出口通入合格物料储仓；
所述的水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的方法，步骤如下：
(Ⅰ)一级水洗阶段：钻井岩屑在物料混仓中储存，随后经由进料装置送入一级离心水洗装置，同时以固液比1:0.5～2注入水，在一级离心水洗装置中对钻井岩屑进行水洗，一级水洗过程结束后将物料输送到一级压滤装置中，通过机械压滤的方式将钻井岩屑与水洗液进行分离，分离出的水洗液送至污水处理装置中，分离出的一级水洗钻井岩屑送入到二级离心水洗装置中，一级水洗所用的水来自二级污水存储装置或清水池；
(Ⅱ)二级水洗阶段：二级离心水洗装置以固液比1:0.5～2注入水，对二级离心水洗装置内的一级水洗钻井岩屑进行水洗，二级水洗结束后再进行压滤过程，分离出的二级水洗钻井岩屑输送至三级离心水洗装置中，分离出的水洗液输送至二级污水存储装置，二级水洗所用的水来自三级污水存储装置或清水池；
(Ⅲ)三级水洗阶段：三级离心水洗装置以固液比1:0.5～2注入水，对三级离心水洗装置内的二级水洗钻井岩屑进行水洗，三级水洗结束后再进行压滤过程，分离出的三级水洗钻井岩屑经由出料装置通入合格物料储仓，分离出的水洗液输送至三级污水存储装置，三级水洗所用的水来自清水池；
(Ⅳ)连续运行阶段：重复步骤(Ⅰ)、(Ⅱ)和(Ⅲ)，实现钻井岩屑浸出液中污染物的连续脱除。
2.根据权利要求1所述的一种水洗去除钻井岩屑浸出液中污染物的方法，其特征在于，整个过程若有水分损失，将自来水作为补充水送入清水池。
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