CN113636732B - 侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，涉及钻井废弃物处理领域。本申请旨在解决现有的油田开采过程中形成的钻井泥浆落地造成污染并危害环境的技术问题。本申请将钻井泥浆固液分离并分别处理，其中，第二固相可以用作铺路石等，稠相和第三固相通过压滤装置制作为泥饼、砖块等，所产生的第一液相可以通过除泥砂、离心、电解、热蒸馏、紫外线消毒、连续膜和反渗透膜过滤等步骤转化为对环境基本无害且可作为生活用水的第八液相，实现资源化利用。该侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术杜绝了钻井泥浆落地造成污染，大大降低对环境的危害，对油田钻井生产中保护生态的可持续发展具有重要意义。
Description
技术领域
本申请涉及钻井废弃物处理领域，具体涉及侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术。
背景技术
钻井泥浆是用于钻井的一种循环流体，是钻探过程中，井内使用的循环冲洗介质。钻井泥浆具有携带和悬浮井筒中的岩屑、平衡地层压力、冷却润滑钻头和钻具、保护井壁和油气层以及提高钻井速度等功能，在钻井过程中具有非常重要的作用。
钻井废弃泥浆含有多种无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等物质，其中所含盐类、钻井泥浆添加剂以及一些可溶性的重金属离子污染土壤、水体，影响动植物生长，危害人类健康，这也是钻井泥浆被国家列为危险废弃物的原因，因此，需要及时对钻井废液进行处理。传统钻井废弃泥浆通常直接排放到井场的泥浆坑并掩埋，最终形成了一种由黏土、加重材料、各种化学处理剂以及伴生的污水、油水、钻屑等组成的多相稳态胶体悬浮性的混合物，由于钻井废弃泥浆的流动性极好，导致钻井废弃泥浆的污染具有污染面积大、区域广的特点；泥浆过高的pH(酸碱值)值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构，危害植物生长；泥浆中的重金属离子不易被动植物降解，最终通过食物链富集在人体内，危害人类的身体健康和安全；泥浆COD(化学需氧量)进入水体后，会影响水生生物的正常生长。
此外，在油田生产开采后期，由于套管损坏等因素造成原井无法开采，打加密井或更新井开采会使采油成本大幅上升。在原井套管中下小套管，可以降低成本，保证油田稳产、上产，其主要通过侧钻工艺技术完成，侧钻工艺技术是在油水井某个预定井段的套管一侧开窗，通过窗口钻出新的斜向井眼，然后在这个新的斜向井眼中下尾管固定井的全部过程，整个钻井过程中，斜向井眼远小于主井眼，因此钻井所需泥浆的量也大幅减少。但是，对于采用侧钻工艺技术开设斜向井眼产生的废弃泥浆的减量处理，在现有技术中还没有相关描述。
发明内容
本申请提供了侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。本申请所采用的技术方案为：
侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，包括以下步骤：
1）收集井队固控设备从斜向井眼抽吸并外排的钻井废弃泥浆至泥浆收纳装置；
2）向所述泥浆收纳装置内的泥浆加入清水稀释，并向稀释后的泥浆加入破胶剂调节泥浆pH值以进行酸化破胶脱稳反应，然后加入絮凝剂进行絮凝处理，并在絮凝后的泥浆内加入助滤剂进行助滤处理形成可固液分离泥浆；
3）将可固液分离泥浆输送入联筛装置初筛为第一固相和第一液相，将第一液相放入第一液体暂存装置，将第一固相通过螺旋输送机输送至振动筛进行振动以及通过冲洗系统进行冲洗得到第二固相和第二液相，将第二固相经输送带投放至第一固体堆放区，将第二液相放入第二液体暂存装置；
4）第二液相在所述第二液体暂存装置内自然沉淀为上清液和稠相，将上清液放入所述第一液体暂存装置以与第一液相混合为第三液相，将稠相放入固体暂存装置；
5）将所述第一液体暂存装置内存放的第三液相依次经除泥砂装置和离心装置分筛为第三固相和第四液相，将第三固相放入所述固体暂存装置内以与稠相一起经压滤装置压制后投放至第二固体堆放区，将第四液相放入第三液体暂存装置；
6）将通过格栅过滤后的液相生活污水放入所述第三液体暂存装置以与第四液相混合为第五液相，将第五液相通过电解装置电解转化为第六液相；
7）将第六液相经热蒸馏、紫外线消毒以转化为第七液相；
8）将第七液相依次经至少一级连续膜、反渗透膜过滤为第八液相和浓水。
进一步地，步骤3中的所述振动筛为设置有超声波发射装置的振动筛，所述超声波发射装置由控制装置控制以向所述振动筛的筛网发射超声波能量，所述控制装置能够控制所述超声波发射装置的输出功率；当所述螺旋输送机将第一固相输送至所述振动筛时，启动所述超声波发射装置，所述控制装置在接收到使所述超声波发射装置工作的指令时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第一功率运行第一预设时长，而后所述控制装置控制所述超声波发射装置以预设平均功率运行第二预设时长，所述第一功率大于预设平均功率，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。
进一步地，所述振动筛还设置有与所述控制装置通信连接的浓度检测装置，所述浓度检测装置用于检测第二固相中的第二液相的实时浓度，并将检测出的数据传输给所述控制装置；在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降到第一浓度阈值之前，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第二功率运行第三预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度小于所述第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第三功率运行第四预设时长，其中，所述第二功率大于所述预设平均功率，所述第三功率小于所述预设平均功率，所述第三预设时长和所述第四预设时长的总和小于或等于所述第二预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降小于所述第二浓度阈值后，所述超声波发射装置停止工作。
进一步地，所述振动筛具有进料侧和出料侧，在所述出料侧设置有负压装置，所述负压装置内设置有连通所述振动筛和所述第二液体暂存装置的负压管道以及位于所述负压管道内的真空泵；当所述振动筛在所述超声波发射装置的作用下振动时，启动所述真空泵，利用所述真空泵产生的负压吸力将第二液相抽吸入所述第二液体暂存装置。
进一步地，步骤3中的所述联筛装置包括分配仓和叠放设置的上层筛网、中层筛网、下层筛网，所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网的网孔由上自下依次缩小，所述分配仓通过流量调节装置将可固液分离泥浆输送至所述上层筛网，可固液分离泥浆依次经所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网分筛为第一固相和第一液相。
进一步地，所述联筛装置还设置有多个气刀件，当所述联筛装置分筛可固液分离泥浆时，多个所述气刀件能够向所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网中的至少一层吹风。
进一步地，步骤3中的所述冲洗系统为具有压力传感器、PLC(可编程逻辑控制器)、变频器以及水泵组成的自动恒压供水系统，所述自动恒压供水系统向所述振动筛内射流出水压恒定的水流以对第一固相冲洗并得到第二固相和第二液相。
进一步地，在步骤8中，将第七液相依次经一级连续膜过滤后、A/O生化处理（缺氧-好氧）、二级连续膜过滤后进入反渗透膜过滤为第八液相。
进一步地，还包括步骤9：第七液相经所述反渗透膜过滤为第八液相时所产生的浓水进入振动膜过滤系统进行浓缩之后通过蒸发装置进行蒸发。
进一步地，在步骤7中，将第六液相放入真空蒸馏装置内在真空负压状态下进行热蒸馏为第七液相；或者，将第六液相通过柴油机的尾气排放的热能热蒸馏为第七液相。
由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：
1.本申请所提供的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术中，首先，在从斜向井眼中回收的原始废弃泥浆中加入清水稀释，加入破胶剂进行破胶脱稳，以及加入絮凝剂和助滤剂处理，使泥浆的胶体体系稳定性大大降低，转化为易于分离固相和液相的可固液分离泥浆，解决了将原始废弃泥浆难以有效且彻底地固液分离的难题。
其次，在将第一固相通过振动筛固液筛分时，利用冲洗系统对第一固相进行冲洗，可以对附着在第一固相内的难以直接筛分出来的液相进一步稀释和冲洗，最大程度地降低第一固相内留存有第一液相的可能性，大大降低所产生的第二固相作他用时对环境造成的不利影响。将第二液相自然沉淀之后产生的稠相和第三液相经除泥砂和离心之后产生的第三固相可以通过压滤装置压制为泥饼以供他用，从而实现了整个废弃泥浆中所分离出的固相不落地。
再次，通过联筛装置初筛、振动筛的筛分、除泥砂和离心等一系列步骤得到的第四液相基本去除了内部的固相，实现了固液分离。将经过格栅过滤出污物后的液相生活污水与第四液相混合，一方面，生活污水可以将存在大量无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂的第四液相进行稀释和中和，另一方面，可以将生活污水和第四液相同步进行下一级处理，避免施工场地所产生的生活污水就地排放而对环境造成污染。
此外，将第五液相通过电解装置电解形成的羟基自由基可以对第五液相内的诸多污染物进行氧化处理，消除这些污染物的污染特性。通过热蒸馏、紫外线消毒减少第六液相内的固化物和化学药剂。通过至少一级连续膜和反渗透膜过滤去除悬浮固体、COD(化学需氧量)、BOD(生化耗氧量)、TDS(溶解性固体总量)、无机盐等，达到外排标准，还可以将第八液相用作生活用水。
2.在振动筛的筛分过程中，在筛分过程的初期阶段，附着在第一固相内的液相以及污染物较多，清理难度较大，因此可以在大于预设平均功率的第一功率状态下运行超声波发射装置，所发射出的超声波振幅较大，超声效果明显，有助于将第一固相内部隐藏很深的液相和污染物析出在第一固相的外部，使第一固相形成第二固相。在筛分过程的中后期阶段，随着清理难度较高的大部分液相和污染物被析出，且析出之后与冲洗系统释放的清水混合，固液分离难度大大降低，因此，可以在预设平均功率的状态下运行超声波发射装置，以将第二液相筛出。
3.在第二液相浓度下降到第一浓度阈值之前，以大于预设平均功率的第二功率运行超声波发射装置，在较大振幅的超声波作用下，使第二固相和第二液相快速进行分离，使第二固相达到排放标准。在第二液相浓度小于第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，以小于预设平均功率的第三功率运行超声波发射装置，使第二固相内剩余的少部分第二液相进一步分离，使第二固相和第二液相充分彻底地分离，最大程度地降低第二固相排放至自然环境后所产生的危害。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，包括以下步骤：
1）收集井队固控设备从斜向井眼抽吸并外排的钻井废弃泥浆至泥浆收纳装置；
2）向所述泥浆收纳装置内的泥浆加入清水稀释，并向稀释后的泥浆加入破胶剂调节泥浆pH值以进行酸化破胶脱稳反应，然后加入絮凝剂进行絮凝处理，并在絮凝后的泥浆内加入助滤剂进行助滤处理形成可固液分离泥浆；
3）将可固液分离泥浆输送入联筛装置初筛为第一固相和第一液相，将第一液相放入第一液体暂存装置，将第一固相通过螺旋输送机输送至振动筛进行振动以及通过冲洗系统进行冲洗得到第二固相和第二液相，将第二固相经输送带投放至第一固体堆放区，将第二液相放入第二液体暂存装置；
4）第二液相在所述第二液体暂存装置内自然沉淀为上清液和稠相，将上清液放入所述第一液体暂存装置以与第一液相混合为第三液相，将稠相放入固体暂存装置；
5）将所述第一液体暂存装置内存放的第三液相依次经除泥砂装置和离心装置分筛为第三固相和第四液相，将第三固相放入所述固体暂存装置内以与稠相一起经压滤装置压制后投放至第二固体堆放区，将第四液相放入第三液体暂存装置；
6）将通过格栅过滤后的液相生活污水放入所述第三液体暂存装置以与第四液相混合为第五液相，将第五液相通过电解装置电解转化为第六液相；
7）将第六液相经热蒸馏、紫外线消毒以转化为第七液相；
8）将第七液相依次经至少一级连续膜、反渗透膜过滤为第八液相和浓水。
其中，步骤1中，由井队固控设备从斜向井眼内抽吸出的废弃泥浆量远小于主井眼所产生的废弃泥浆量，为泥浆收纳装置对其进行充分收集提供了基础，避免在井场挖掘泥浆坑进行收集，节省了人力物力，也能够实现废弃泥浆收集阶段的不落地，避免对井场土地造成污染。
进一步地，在步骤2中，向稀释后的泥浆加入的破胶剂可以选用氧化破胶剂、硫化氯等，并将泥浆的pH值调整至5-7，优选pH值为6，能够达到很好的破胶脱稳效果。所加入的絮凝剂可以选用有机絮凝剂、无机絮凝剂或者二者混合使用，作为优选，可以采用盐酸和聚丙烯酰胺颗粒组合而成的絮凝剂，并对絮凝后泥浆采用生石灰粉作为助滤剂进行助滤处理，从而使泥浆的胶体体系稳定性大大降低，转化为易于分离固相和液相的可固液分离泥浆，解决了将原始废弃泥浆难以有效且彻底地固液分离的难题。
进一步地，在步骤3中，将可固液分离泥浆输送入联筛装置初筛为第一固相和第一液相，其中，第一固相主要为被钻井泥浆从斜向井眼中带出的无法被联筛装置筛出的岩屑等大块状固体，第一液相为包含有废弃泥浆中的大多数无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等污染的液体。
作为一种优选实施例，所述联筛装置包括分配仓和叠放设置的上层筛网、中层筛网、下层筛网，所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网的网孔由上自下依次缩小，所述分配仓通过流量调节装置将可固液分离泥浆输送至所述上层筛网，可固液分离泥浆依次经所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网分筛为第一固相和第一液相。
具体实施时，将输送至联筛装置的可固液分离泥浆放入分配仓内，流量调节装置可以调节分配仓的出料口的大小，使得分配仓可以将可固液分离泥浆适量分配至上层筛网，避免可固液分离泥浆溢出。
联筛装置中的上中下三层筛网可以对不同粒径的岩屑进行筛分，一方面可以提高固液分离的充分性，降低第一固相的含水率，另一方面，也能够减小每层筛网所承载的固相压力。
作为对所述联筛装置的优化性设计，还可以使所述联筛装置还设置有多个气刀件，当所述联筛装置分筛可固液分离泥浆时，多个所述气刀件能够向所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网中的至少一层吹风。
在联筛装置的筛分过程中，难免会有一些碎屑将筛网（尤其是下层筛网）的网孔堵塞而影响第一液相的渗漏，通过气刀件吹出的强风可以将这些碎屑吹落，避免网孔的堵塞，最大程度地保证第一液相与第一固相的顺利分离。
此外，在步骤3中，依靠所述联筛装置很难将可固液分离泥浆中的固相和液相彻底分离，还会有部分第一液相附着在第一固相的内部和表面，因此，可以将第一固相通过螺旋输送机输送至振动筛进行振动以及通过冲洗系统进行冲洗得到第二固相和第二液相。通过振动筛的震动以及冲洗系统的冲洗，可以对附着在第一固相内的难以直接筛分出来的液相进一步稀释和冲洗，最大程度地降低第一固相内留存有第一液相的可能性，大大降低所产生的第二固相作他用时对环境造成的不利影响。其中，所得到的第二固相仍然以大块状岩屑为主，但相较于第一固相而言，其内部附着的带有污染物的液相基本被清水携带而出，符合排放标准，因此第二固相可以在第一固体堆放区暂存，然后可以通过处理加工形成可以进行铺路的铺路石。所得到的第二液相主要由冲洗系统释放的清水、从第一固相内吸收的污染物、无法被振动筛析出的细颗粒岩屑组成。
在步骤3中，作为一种优选实施例，步骤3中的所述振动筛为设置有超声波发射装置的振动筛，所述超声波发射装置由控制装置控制以向所述振动筛的筛网发射超声波能量，所述控制装置能够控制所述超声波发射装置的输出功率；当所述螺旋输送机将第一固相输送至所述振动筛时，启动所述超声波发射装置，所述控制装置在接收到使所述超声波发射装置工作的指令时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第一功率运行第一预设时长，而后所述控制装置控制所述超声波发射装置以预设平均功率运行第二预设时长，所述第一功率大于预设平均功率，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。
启动超声波发射装置时，所发射的超声波能量使振动筛上方的颗粒物质远离振动筛的筛网而降低堵塞筛网的可能性，有助于第二液相从振动筛的筛网渗漏出以最大程度地实现第二固相和第二液相的固液分离。
在振动筛的筛分过程中，在筛分过程的初期阶段，附着在第一固相内的液相以及污染物较多，清理难度较大，因此可以在大于预设平均功率的第一功率状态下运行超声波发射装置，所发射出的超声波振幅较大，超声效果明显，有助于将第一固相内部隐藏很深的液相和污染物析出在第一固相的外部，使第一固相形成第二固相。在筛分过程的中后期阶段，随着清理难度较高的大部分液相和污染物被析出，且析出之后与冲洗系统释放的清水混合，固液分离难度大大降低，因此，可以在预设平均功率的状态下运行超声波发射装置，以将第二液相筛出。
需要说明的是，此处所述的第一功率、预设平均功率、第一预设时长以及第二预设时长不作具体限定，需要根据第一固相的存储量和平均粒径做出评估，当存储量较大和/或平均粒径较大时，固液分离难度较大，第一功率和第一预设时长可以适当加大和延长，当存储量较小和/或平均粒径较小时，固液分离难度相对较低，第一功率和第一预设时长可以适当减小和缩短。而作为优选，可以在所述预设平均功率在2kW-9kW之间，输出频率在8KHz-22KHz之间的基础上，将所述第一功率位于13kW-20kW之间，输出频率可以位于30kHz-50kHz之间，保证超声波能够具有足够的振幅将第一固相中的液相析出。将第一固相内部的液相和污染物析出的难度相较于整个第二液相和整个第二固相的固液分离的难度较小，因此，作为优选，所述第一预设时长设置为在0.5-1h之间，第二预设时长2h-5h之间，第一预设时长小于第二预设时长，在保证固液分离彻底性的基础上，可以大大减少能耗。
作为本实施例下的一种优选示例，所述振动筛还设置有与所述控制装置通信连接的浓度检测装置，所述浓度检测装置用于检测第二固相中的第二液相的实时浓度，并将检测出的数据传输给所述控制装置；在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降到第一浓度阈值之前，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第二功率运行第三预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度小于所述第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第三功率运行第四预设时长，其中，所述第二功率大于所述预设平均功率，所述第三功率小于所述预设平均功率，所述第三预设时长和所述第四预设时长的总和小于或等于所述第二预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降小于所述第二浓度阈值后，所述超声波发射装置停止工作。
具体实施时，可以在所述预设平均功率在2kW-9kW之间，输出频率在8KHz-22KHz之间的基础上，所述第二功率可以位于5kW-12kW之间，输出频率在15kHz-30kHz之间，所述第三功率可以位于1kW-7kW之间，输出频率在6kHz-20kHz之间。所述第三预设时长和所述第四预设时长均在0.5-2h之间（需要保证所述第三预设时长和所述第四预设时长小于或等于第二预设时长）。
本示例主要针对振动筛筛分过程的中后期，即超声波发射装置以预设平均功率运行状态的进一步优化性改进。其中，所述第一浓度阈值可以设为第二固相内部含有的第二液相的浓度符合行业规定的非污染性废弃物排放标准时的浓度，所述第二浓度阈值可以设为第二固相内部含有的第二液相的浓度远低于排放标准甚至为接近于零的浓度。在第二液相浓度下降到第一浓度阈值之前，以大于预设平均功率的第二功率运行超声波发射装置，在较大振幅下的超声波作用下，使第二固相和第二液相快速进行分离，使第二固相达到排放标准。在第二液相浓度小于第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，以小于预设平均功率的第三功率运行超声波发射装置，使第二固相内剩余的少部分第二液相进一步分离，使第二固相和第二液相充分彻底地分离，最大程度地降低第二固相排放自然环境后所产生的危害。
由于第二液相浓度小于第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，符合排放标准，因此，第四预设时长具有更大的调整区间，可以使第三预设时长和第四预设时长的总和小于或等于第二预设时长，在保证降低第二固相中的第二液相浓度的同时，进一步降低能耗。
作为本实施例下的一种优选示例，所述振动筛具有进料侧和出料侧，在所述出料侧设置有负压装置，所述负压装置内设置有连通所述振动筛和所述第二液体暂存装置的负压管道以及位于所述负压管道内的真空泵；当所述振动筛在所述超声波发射装置的作用下振动时，启动所述真空泵，利用所述真空泵产生的负压吸力将第二液相抽吸入所述第二液体暂存装置。
在振动筛的筛分过程中，利用真空泵产生的真空吸力，使得在真空吸力的作用下，增加第二液相脱离第二固相的脱水动力，并且使附着在振动筛上的细颗粒在负压下迅速脱落，进一步降低筛网被堵塞的可能性，进一步提高固液分离效率和效果。
作为一种优选实施例，步骤3中的所述冲洗系统为具有压力传感器、PLC(可编程逻辑控制器)、变频器以及水泵的自动恒压供水系统，所述自动恒压供水系统向所述振动筛内射流出水压恒定的水流以对第一固相冲洗并得到第二固相和第二液相。
相对于传统供水系统，恒压供水系统有技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高等优势。更重要的是，依靠变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力的目的，因此，可以针对不同粒径的第一固相采用不同大小的恒定压力进行冲洗，保证不同粒径的固相内的液相均能够被有效分离。此外，自动恒压供水系统通过PLC控制能够实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。
进一步地，在步骤4中，第二液相自然沉淀为上清液和稠相，其中上清液由从第一固相中析出的无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂等污染物和冲洗系统射流出的清水混合而成，稠相主要为冲洗时未被振动筛筛出的细颗粒碎屑。因上清液中污染物的浓度远小于第一液相内的浓度，因此，沉淀出的稠相内污染物含量非常小，无需进一步处理即可排放。上清液可以与第一液相混合为第三液相以共同进入下一步骤进行净化处理。
进一步地，在步骤5中，通过除泥砂装置和离心装置将第三液相内未被联筛装置和振动筛筛出的细颗粒泥砂进行清理，所分离出的第三固相主要为泥砂，泥砂可以与固体暂存装置内的稠相经压滤装置压制为泥饼后投放至第二固体堆放区，根据处理方式的不同，泥饼可用作肥料、改良土壤，可用作建筑材料制作水泥、自保温砖块等，也可用作燃料焚烧，进行发电、供暖等。其中，除泥砂装置可以选用除泥除砂一体机，离心装置可以选用离心机，压滤装置可以选用压滤机。
石油、天然气钻探现场施工人员的生活污水也是污染源之一，也需要在进行净化处理达标后排放或利用。因此，在步骤6中，将经过格栅过滤出污物后的液相生活污水与第四液相混合，一方面，生活污水可以将存在大量无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂的第四液相进行稀释和中和，另一方面，可以将生活污水和第四液相同步进行下一级净化处理，避免施工场地所产生的生活污水就地排放而对环境造成污染。
此外，电解装置将第五液相电解形成的羟基自由基可以对第五液相内的诸多污染物进行氧化去除，消除这些污染物的污染特性，尤其对COD（化学需氧量)的去除。作为优选，可以将高纯石墨粉和锰阳极泥为原料制备新型石墨电极，并将其作为阳极，有效提高了催化反应速率和电流效率，可以对COD达到较高的去除率。
进一步地，在步骤7中，通过热蒸馏可以将第六液相中的无机盐、有机处理剂、聚合物、表面活性剂形成的固化物进行分离，然后对所产生的蒸馏水进一步净化处理。紫外线可以将第六液相内的诸多微生物细菌杀除，而且，消毒过程中，不需要添加任何化学药剂，不会带来二次污染。
作为一种优选实施例，可以将第六液相放入真空蒸馏装置内以在真空负压状态下进行热蒸馏为第七液相；或者，将第六液相通过柴油机的尾气排放德热能进行热蒸馏为第七液相。
真空蒸馏装置利用了高原反应原理，在真空负压状态下对第六液相进行热蒸馏，温度不需要达到正常压力下水的沸点，比起传统蒸馏设备，大大降低了能耗成本。井场中的柴油机高温废气余热可以将第六液相蒸发，其工艺原理为：第六液相与柴油机废气直接接触传热，废气余热蒸发消减第六液相，该处理方式不添加任何处理剂，不外加能量，不产生二次污染，不排放废水，且对柴油机的能量最大限度利用，减少能源浪费。
进一步地，在步骤8中，连续膜可以去除第七液相中的悬浮固体、部分COD、浊度等，反渗透膜可以去除第七液相中的大部分COD（化学需氧量）、BOD（生化耗氧量）和TDS(溶解性固体总量)，所得到的第八液相达到外排标准，还可以将第八液相用作生活用水。A/O生化处理（缺氧-耗氧），将第七液相在好氧条件下使含氮有机物被细菌分解为氨，然后在好氧自养型亚硝化细菌的作用下进一步转化为亚硝酸盐，再经好氧自养型硝化细菌作用转化为硝酸盐，至此完成硝化反应;在缺氧条件下，兼性异养细菌利用或部分利用第七液相中的有机碳源为电子供体，以硝酸盐替代分子氧作电子受体，进行无氧呼吸，分解有机质，同时，将硝酸盐中氮还原成气态氮，至此完成反硝化反应，不但能取得比较满意的脱氮效果，而且通过上述缺氧--好氧循环操作，可取得COD和BOD较高的去除率。
作为一种优选实施例，本申请中，还包括步骤9：第七液相经所述反渗透膜过滤为第八液相时所产生的浓水进入振动膜过滤系统进行浓缩之后通过蒸发装置进行蒸发。浓水经振动膜过滤系统进行浓缩之后通过蒸发装置进行蒸发转化为固体盐类进行回收。
需要说明的是，本申请所提供的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术主要针对水基泥浆内的危险废弃物进行减量处理，对于油基泥浆内的危险废弃物的减量处理具有借鉴意义。
本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，包括以下步骤：
1）收集井队固控设备从斜向井眼抽吸并外排的钻井废弃泥浆并储存在泥浆收纳装置内；
2）向所述泥浆收纳装置内的泥浆加入清水稀释，并向稀释后的泥浆加入破胶剂调节泥浆pH值以进行酸化破胶脱稳反应，然后加入絮凝剂进行絮凝处理，并在絮凝后的泥浆内加入助滤剂进行助滤处理形成可固液分离泥浆；
3）将可固液分离泥浆输送入联筛装置初筛为第一固相和第一液相，将第一液相放入第一液体暂存装置，将第一固相通过螺旋输送机输送至设置有超声波发射装置的振动筛进行振动以及通过冲洗系统进行冲洗得到第二固相和第二液相，将第二固相经输送带投放至第一固体堆放区，将第二液相放入第二液体暂存装置；
所述超声波发射装置由控制装置控制以向所述振动筛的筛网发射超声波能量，所述控制装置能够控制所述超声波发射装置的输出功率；
当所述螺旋输送机将第一固相输送至所述振动筛时，启动所述超声波发射装置，所述控制装置在接收到使所述超声波发射装置工作的指令时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第一功率运行第一预设时长，而后所述控制装置控制所述超声波发射装置以预设平均功率运行第二预设时长，所述第一功率大于预设平均功率，所述第一预设时长小于所述第二预设时长；
所述振动筛还设置有与所述控制装置通信连接的浓度检测装置，所述浓度检测装置用于检测第二固相中的第二液相的实时浓度，并将检测出的数据传输给所述控制装置，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降到第一浓度阈值之前，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第二功率运行第三预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度小于所述第一浓度阈值并大于第二浓度阈值时，所述控制装置控制所述超声波发射装置以第三功率运行第四预设时长，其中，所述第二功率大于所述预设平均功率，所述第三功率小于所述预设平均功率，所述第三预设时长和所述第四预设时长的总和小于或等于所述第二预设时长，在所述浓度检测装置检测到第二固相中的第二液相浓度下降小于所述第二浓度阈值后，所述超声波发射装置停止工作；
4）第二液相在所述第二液体暂存装置内自然沉淀为上清液和稠相，将上清液放入所述第一液体暂存装置以与第一液相混合为第三液相，将稠相放入固体暂存装置；
5）将所述第一液体暂存装置内存放的第三液相依次经除泥砂装置和离心装置分筛为第三固相和第四液相，将第三固相放入所述固体暂存装置内以与稠相一起经压滤装置压制后投放至第二固体堆放区，将第四液相放入第三液体暂存装置；
6）将通过格栅过滤后的液相生活污水放入所述第三液体暂存装置以与第四液相混合为第五液相，将第五液相通过电解装置电解转化为第六液相；
7）将第六液相经热蒸馏、紫外线消毒以转化为第七液相；
8）将第七液相依次经至少一级连续膜、反渗透膜过滤为第八液相和浓水。
2.根据权利要求1所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
所述振动筛具有进料侧和出料侧，在所述出料侧设置有负压装置，所述负压装置内设置有连通所述振动筛和所述第二液体暂存装置的负压管道以及位于所述负压管道内的真空泵；
当所述振动筛在所述超声波发射装置的作用下振动时，启动所述真空泵，利用所述真空泵产生的负压吸力将第二液相抽吸入所述第二液体暂存装置。
3.根据权利要求1所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
步骤3中的所述联筛装置包括分配仓和叠放设置的上层筛网、中层筛网、下层筛网，所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网的网孔由上自下依次缩小，所述分配仓通过流量调节装置将可固液分离泥浆输送至所述上层筛网，可固液分离泥浆依次经所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网分筛为第一固相和第一液相。
4.根据权利要求3所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
所述联筛装置还设置有多个气刀件，当所述联筛装置分筛可固液分离泥浆时，多个所述气刀件能够向所述上层筛网、所述中层筛网、所述下层筛网中的至少一层吹风。
5.根据权利要求1所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
步骤3中的所述冲洗系统为具有压力传感器、PLC、变频器以及水泵的自动恒压供水系统，所述自动恒压供水系统向所述振动筛内射流出水压恒定的水流以对第一固相冲洗并得到第二固相和第二液相。
6.根据权利要求1所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
在步骤8中，将第七液相依次经一级连续膜过滤后、A/O生化处理、二级连续膜过滤后进入反渗透膜过滤为第八液相。
7.根据权利要求6所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
还包括步骤9）：第七液相经所述反渗透膜过滤为第八液相时所产生的浓水进入振动膜过滤系统进行浓缩之后通过蒸发装置进行蒸发。
8.根据权利要求1所述的侧钻泥浆危险废弃物减量处理技术，其特征在于，
在步骤7中，将第六液相放入真空蒸馏装置内在真空负压状态下进行热蒸馏为第七液相；或者，将第六液相通过柴油机的尾气排放的热能热蒸馏为第七液相。
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