CN109882129A

CN109882129A - 一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺及设备

Info

Publication number: CN109882129A
Application number: CN201910119497.1A
Authority: CN
Inventors: 刘正建; 夏和斌
Original assignee: Qingdao Kang Jinghui Environmental Science And Technology Group Co Ltd
Current assignee: Qingdao Kang Jinghui Environmental Science And Technology Group Co Ltd
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-06-14

Abstract

本发明公开了一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，涉及油田废液处理技术领域，主要为了解决主要为了解决钻井废水特点不同，成分含量有差异，很难用统一的方法或者是单独的一种方法进行处理的问题；步骤如下：预处理；压滤处理；调节PH值；芬顿处理；MVR强制循环蒸发；二次冷凝水处理；冷凝水排放，本发明还公开了一种油田钻井废弃泥浆滤液处理设备，用于上述油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，本发明工艺流程简单，功能强大、全面，适合多种水基钻井液体系的废弃物处理；同时适应不同方式的处理，不同的进水水质，均能稳定实现污综一级排放，成本低，能耗低，运行费低。

Description

一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺及设备

技术领域

本发明涉及油田废液处理技术领域，具体是一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺及设备。

背景技术

钻井废水是产生于钻井作业过程的一种特殊的工业废水。钻井废水是一种集泥浆、水、分散剂、油类等物质的混合污染物，其色度高，浊度高，有机物含量高，且含有重金属和各种化学处理剂。这种工业废水具有浓度高、污染大、难降解等特点。

此工业废水直接或间接地进入土壤，会改变土壤的结构，造成土壤生态环境的变化，包括物理性质和化学性质的改变、土壤沙化、肥力降低、土壤酸碱化。一旦对地表水造成污染，会直接影响到农业的生产，造成农作物细胞质壁分离从而导致作物枯死。而且废水中的石油类物质会堵塞土壤颗粒缝隙，阻止农作物吸收水分和营养物质，油膜粘附在农作物上，会使农作物枯死。之后农作物中积聚的污染物会随着食物链的展开被带入家畜和人体内，从而危害人类的身体健康和生命安全。

为了实现此种工业废水的无害化处理，国内外都展开了许多相关研究。根据处理原理，这些方法大致上分为以下几类：物理法（分离法，截留法）、化学法（混凝法，氧化法，酸化法）、生物法（微生物降解法、活性污泥法、）物理化学法（吸附法、电解法、电气浮法）。由于钻井废水特点不同，成分含量有差异，因此很难用统一的方法或者是单独的一种方法进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺及设备，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，步骤如下：

1）预处理：钻井废液输送至破胶混絮凝系统，进行预处理；

2）压滤处理：经步骤1）处理的废液输送至压滤机中进行压滤，压滤出的废渣进行固化处理；

3）调节PH值：将完成步骤2）的废液输送至搅拌罐，搅拌罐内加入石灰乳进行PH值调节；

4）芬顿处理：将完成步骤3）的废液输送至芬顿处理系统，并通过加药罐加药，进行芬顿反应；

5）MVR强制循环蒸发：将完成步骤4）的废液输送至MVR废水处理系统中进行强制循环蒸发，产生二次冷凝水，MVR废水处理系统产生的浓缩废液排出后，加入生石灰进行固化无害处理；

6）二次冷凝水处理：将步骤5）中产生的二次冷凝水再进行生化处理、超滤处理、RO处理；

7）冷凝水排放：完成步骤6）的二次冷凝水达到排放标准后进行排放。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：步骤1）中所述破胶混絮凝系统包括带有搅拌装置的絮凝反应罐和絮凝沉降池，所述絮凝反应罐设置有连通至外部的给水口、加药口和排水口，所述排水口与絮凝沉降池之间设置有出水管路，所述絮凝沉降池与给水口之间设置有水泵进水管，所述水泵进水管上安装有水泵，通过将絮凝反应罐与絮凝沉降池之间连通构成水循环，协同储存水体，在沉降池内对废水中进行混凝沉淀和破乳处理，再将沉降池内的上层废水依次进行隔油处理、气浮处理、沉淀处理，使得废水中的油含量达到20mg/L以下。

在一种可选方案中：步骤2）中所述压滤机为板框压滤机。

在一种可选方案中：步骤3）中PH值调节至7-8。

在一种可选方案中：步骤5）中强制循环蒸发具体过程为：废液在MVR加热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热，被加热的废液温度升高，之后在MVR强制循环泵的作用下上升到MVR分离器中，在MVR分离器中，蒸发产生二次蒸汽从废液中溢出，解除气液混合状态的废液进入MVR强制循环泵，在MVR强制循环泵的作用下再次进入MVR加热器，废液如此循环不断地蒸发浓缩或浓缩结晶，MVR分离器内的二次蒸汽经过MVR分离器上部的分离和除沫装置的净化后输送到MVR蒸汽压缩机，MVR蒸汽压缩机把二次蒸汽压缩后输送到MVR加热器壳程，被压缩的二次蒸汽用作MVR蒸发器加热介质，实现热能循环利用。

一种用于上述油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺的油田钻井废弃泥浆滤液处理设备，包括破胶混絮凝系统、板框压滤机、搅拌罐、芬顿处理系统、MVR废水处理系统、生化池、超滤净水器、RO处理系统，其特征在于，所述破胶混絮凝系统上连接有油田废弃泥浆进入管，所述破胶混絮凝系统的出液口通过第一管道与板框压滤机的进液口连接，板框压滤机上设有滤渣排出管道，所述板框压滤机的出液口通过第二管道与搅拌罐的进液口连接，第二管道上安装有第一转料泵，所述搅拌罐顶部通过第三管道与石灰乳罐连接，搅拌罐的出液口通过第四管道与芬顿处理系统的进液口连接，所述第四管道上安装有第二转料泵，所述芬顿处理系统上通过第五管道连接有加药罐；

所述芬顿处理系统通过输送管道与MVR废水处理系统连接，MVR废水处理系统通过输送管道与生化池连接，所述生化池的出液口通过第十二管道与超滤净水器的进水口连接，第十二管道上安装有排水泵，所述超滤净水器的出水口通过第十三管道与RO处理系统的进水口连接，RO处理系统上设有排出管，所述MVR分离器底部连接有排液管。

其中，所述MVR废水处理系统包括MVR分离器、MVR加热器、MVR强制循环泵、MVR蒸馏水罐、MVR蒸气压缩机和蒸汽发生器，所述芬顿处理系统的出液口通过第六管道与MVR分离器连接，MVR分离器上安装有循环管，所述循环管上安装有MVR强制循环泵和MVR加热器，所述蒸汽发生器通过第七管道与MVR加热器连接，所述MVR分离器顶部出气口通过第八管道与MVR蒸汽压缩机的进气口连接，MVR蒸汽压缩机的出气口通过第九管道和管道接头与第七管道连接，所述MVR加热器的冷凝水出水口通过第十管道与MVR蒸馏水罐的进液口连接，MVR蒸馏水罐的出液口通过第十一管道与生化池的进液口连接，所述第十一管道上安装有MVR排水泵。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、工艺流程简单：无论是钻井废水，还是含岩屑较多的废弃泥浆，均可采用固化无害化处理；

2、适应性强：适合多种水基钻井液体系的废弃物处理；同时适应不同方式的处理，既可用于传统的有污水储存池的现场处理，也可用于随钻不落地现场处理及联合站的集中处理；

3、稳定性强：不同的进水水质，均能稳定实现污综一级排放，不会随水质波动影响处理结果；同时，撬装一体化成套装置，各配件及材质选择优良，设备的质量稳定，易损件少，使用寿命长；

4、相比其它工艺，成本低，能耗低，运行费低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明中油田钻井废弃泥浆滤液处理设备的结构示意图。

附图标记注释：1-破胶混絮凝系统、2-板框压滤机、3-第一转料泵、4-搅拌罐、5-石灰乳罐、6-第二转料泵、7-芬顿处理系统、8-加药罐、9-MVR分离器、10-MVR加热器、11-MVR强制循环泵、12-MVR蒸馏水罐、13-MVR蒸气压缩机、14-MVR排水泵、15-生化池、16-排水泵、17-超滤净水器、18-RO处理系统、19-蒸汽发生器。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，步骤如下：

1）预处理：钻井废液输送至破胶混絮凝系统，进行预处理；

其中，步骤1）中所述破胶混絮凝系统包括带有搅拌装置的絮凝反应罐和絮凝沉降池，所述絮凝反应罐设置有连通至外部的给水口、加药口和排水口，所述排水口与絮凝沉降池之间设置有出水管路，所述絮凝沉降池与给水口之间设置有水泵进水管，所述水泵进水管上安装有水泵，通过将絮凝反应罐与絮凝沉降池之间连通构成水循环，协同储存水体，在沉降池内对废水中进行混凝沉淀和破乳处理，再将沉降池内的上层废水依次进行隔油处理、气浮处理、沉淀处理，使得废水中的油含量达到20mg/L以下。

步骤2）中所述压滤机为板框压滤机。

步骤3）中PH值调节至7。

步骤5）中强制循环蒸发具体过程为：废液在MVR加热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热，被加热的废液温度升高，之后在MVR强制循环泵的作用下上升到MVR分离器中，在MVR分离器中，蒸发产生二次蒸汽从废液中溢出，解除气液混合状态的废液进入MVR强制循环泵，在MVR强制循环泵的作用下再次进入MVR加热器，废液如此循环不断地蒸发浓缩或浓缩结晶，MVR分离器内的二次蒸汽经过MVR分离器上部的分离和除沫装置的净化后输送到MVR蒸汽压缩机，MVR蒸汽压缩机把二次蒸汽压缩后输送到MVR加热器壳程，被压缩的二次蒸汽用作MVR蒸发器加热介质，实现热能循环利用。

实施例2

1）预处理：钻井废液输送至破胶混絮凝系统，进行预处理；

步骤2）中所述压滤机为板框压滤机。

步骤3）中PH值调节至8。

实施例3

请参阅图2，一种用于实施例1和实施例2所述油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺的油田钻井废弃泥浆滤液处理设备，包括破胶混絮凝系统1、板框压滤机2、搅拌罐4、芬顿处理系统7、MVR废水处理系统、生化池15、超滤净水器17、RO处理系统18，其特征在于，所述破胶混絮凝系统1上连接有油田废弃泥浆进入管，所述破胶混絮凝系统1的出液口通过第一管道与板框压滤机2的进液口连接，板框压滤机2上设有滤渣排出管道，所述板框压滤机2的出液口通过第二管道与搅拌罐4的进液口连接，第二管道上安装有第一转料泵3，所述搅拌罐4顶部通过第三管道与石灰乳罐5连接，搅拌罐4的出液口通过第四管道与芬顿处理系统7的进液口连接，所述第四管道上安装有第二转料泵6，所述芬顿处理系统7上通过第五管道连接有加药罐8，所述芬顿处理系统7通过输送管道与MVR废水处理系统连接，MVR废水处理系统通过输送管道与生化池15连接，所述生化池15的出液口通过第十二管道与超滤净水器17的进水口连接，第十二管道上安装有排水泵16，所述超滤净水器17的出水口通过第十三管道与RO处理系统18的进水口连接，RO处理系统18上设有排出管，所述MVR分离器9底部连接有排液管。

其中，所述MVR废水处理系统包括MVR分离器9、MVR加热器10、MVR强制循环泵11、MVR蒸馏水罐12、MVR蒸气压缩机13和蒸汽发生器19，所述芬顿处理系统7的出液口通过第六管道与MVR分离器9连接，MVR分离器9上安装有循环管，所述循环管上安装有MVR强制循环泵11和MVR加热器10，所述蒸汽发生器19通过第七管道与MVR加热器10连接，所述MVR分离器9顶部出气口通过第八管道与MVR蒸汽压缩机的进气口连接，MVR蒸汽压缩机的出气口通过第九管道和管道接头与第七管道连接，所述MVR加热器10的冷凝水出水口通过第十管道与MVR蒸馏水罐12的进液口连接，MVR蒸馏水罐12的出液口通过第十一管道与生化池15的进液口连接，所述第十一管道上安装有MVR排水泵14。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，其特征在于，步骤如下：

预处理：钻井废液输送至破胶混絮凝系统，进行预处理；

压滤处理：经步骤1）处理的废液输送至压滤机中进行压滤，压滤出的废渣进行固化处理；

调节PH值：将完成步骤2）的废液输送至搅拌罐，搅拌罐内加入石灰乳进行PH值调节；

芬顿处理：将完成步骤3）的废液输送至芬顿处理系统，并通过加药罐加药，进行芬顿反应；

MVR强制循环蒸发：将完成步骤4）的废液输送至MVR废水处理系统中进行强制循环蒸发，产生二次冷凝水，MVR废水处理系统产生的浓缩废液排出后，加入生石灰进行固化无害处理；

二次冷凝水处理：将步骤5）中产生的二次冷凝水再进行生化处理、超滤处理、RO处理；

冷凝水排放：完成步骤6）的二次冷凝水达到排放标准后进行排放。

2.根据权利要求1所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，其特征在于，步骤1）中所述破胶混絮凝系统包括带有搅拌装置的絮凝反应罐和絮凝沉降池，所述絮凝反应罐设置有连通至外部的给水口、加药口和排水口，所述排水口与絮凝沉降池之间设置有出水管路，所述絮凝沉降池与给水口之间设置有水泵进水管，所述水泵进水管上安装有水泵，通过将絮凝反应罐与絮凝沉降池之间连通构成水循环，协同储存水体，在沉降池内对废水中进行混凝沉淀和破乳处理，再将沉降池内的上层废水依次进行隔油处理、气浮处理、沉淀处理，使得废水中的油含量达到20mg/L以下。

3.根据权利要求1所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，其特征在于，步骤2）中所述压滤机为板框压滤机。

4.根据权利要求1所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，其特征在于，步骤3）中PH值调节至7-8。

5.根据权利要求1所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺，其特征在于，步骤5）中强制循环蒸发具体过程为：废液在MVR加热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热，被加热的废液温度升高，之后在MVR强制循环泵的作用下上升到MVR分离器中，在MVR分离器中，蒸发产生二次蒸汽从废液中溢出，解除气液混合状态的废液进入MVR强制循环泵，在MVR强制循环泵的作用下再次进入MVR加热器，废液如此循环不断地蒸发浓缩或浓缩结晶，MVR分离器内的二次蒸汽经过MVR分离器上部的分离和除沫装置的净化后输送到MVR蒸汽压缩机，MVR蒸汽压缩机把二次蒸汽压缩后输送到MVR加热器壳程，被压缩的二次蒸汽用作MVR蒸发器加热介质，实现热能循环利用。

6.一种用于权利要求1-5任一所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理工艺的油田钻井废弃泥浆滤液处理设备，包括破胶混絮凝系统（1）、板框压滤机（2）、搅拌罐（4）、芬顿处理系统（7）、MVR废水处理系统、生化池（15）、超滤净水器（17）、RO处理系统（18），其特征在于，所述破胶混絮凝系统（1）上连接有油田废弃泥浆进入管，所述破胶混絮凝系统（1）的出液口通过第一管道与板框压滤机（2）的进液口连接，板框压滤机（2）上设有滤渣排出管道，所述板框压滤机（2）的出液口通过第二管道与搅拌罐（4）的进液口连接，第二管道上安装有第一转料泵（3），所述搅拌罐（4）顶部通过第三管道与石灰乳罐（5）连接，搅拌罐（4）的出液口通过第四管道与芬顿处理系统（7）的进液口连接，所述第四管道上安装有第二转料泵（6），所述芬顿处理系统（7）上通过第五管道连接有加药罐（8），所述芬顿处理系统（7）通过输送管道与MVR废水处理系统连接，MVR废水处理系统通过输送管道与生化池（15）连接，所述生化池（15）的出液口通过第十二管道与超滤净水器（17）的进水口连接，第十二管道上安装有排水泵（16），所述超滤净水器（17）的出水口通过第十三管道与RO处理系统（18）的进水口连接，RO处理系统（18）上设有排出管，所述MVR分离器（9）底部连接有排液管。

7.根据权利要求6所述的油田钻井废弃泥浆滤液处理设备，其特征在于，所述MVR废水处理系统包括MVR分离器（9）、MVR加热器（10）、MVR强制循环泵（11）、MVR蒸馏水罐（12）、MVR蒸气压缩机（13）和蒸汽发生器（19），所述芬顿处理系统（7）的出液口通过第六管道与MVR分离器（9）连接，MVR分离器（9）上安装有循环管，所述循环管上安装有MVR强制循环泵（11）和MVR加热器（10），所述蒸汽发生器（19）通过第七管道与MVR加热器（10）连接，所述MVR分离器（9）顶部出气口通过第八管道与MVR蒸汽压缩机的进气口连接，MVR蒸汽压缩机的出气口通过第九管道和管道接头与第七管道连接，所述MVR加热器（10）的冷凝水出水口通过第十管道与MVR蒸馏水罐（12）的进液口连接，MVR蒸馏水罐（12）的出液口通过第十一管道与生化池（15）的进液口连接，所述第十一管道上安装有MVR排水泵（14）。