CN114890585A - 一种石油天然气钻井污水连续处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油天然气钻井污水连续处理装置，包括处理箱；自动加药箱，设于处理箱的顶部；自动加药箱内设有水平隔板，将内部分隔混药腔和给药腔；拨杆，上端与给药腔抵触，下端穿过与自动加药箱的底部延伸至药剂混合室内，与自动加药箱的底部铰接；多个第一堵块，设于多个进药口处，与水平隔板滑动连接；多个第二堵块，设于自动加药箱底开设的出药口处，与水平隔板滑动连接；多组推动组件，分别均匀设于给药腔内，环绕拨杆设置，且分别与第一堵块、第二堵块固定连接，推动第一堵块控制进药口的开闭与第二堵块控制出药口的开闭，可连续进行作业，先采用物理方式进行处理，后采用添加化学试剂进行处理，化学试剂消耗更少，处理成本更低。

Description

一种石油天然气钻井污水连续处理装置

技术领域

本发明涉及一种石油天然气钻井环境污染治理技术领域，尤其涉及一种石油天然气钻井污水连续处理装置。

背景技术

随着国家新的环保法实施，新的要求日益严格，现有技术中，钻井作业中大量使用具有高色度、高污染、难降解的磺化聚合物泥浆体系，以保障钻井作业的正常进行，造成所加泥浆处理剂品种多、加量大，致使后期钻井废水具有高色度、高矿物油、高固相含量等高浓度、高污染的特点。

石油、天然气钻井废水产生于钻探各个生产过程中，包括钻井废弃液浆、冲洗废水、泥沙及油类等，其污染物主要由钻井泥浆水溶添加剂中的高分子有机物组成(如磺化系列处理机和表面活性剂)，且随着钻井深度的变化，不同的泥浆添加剂组成也不同，主要为磺化剂、腐殖酸系列、聚丙酸系列等水溶性有机泥浆处理剂。从这些有机物的分子机构来看，他们都不是简单的化合物，而是带有羟基、酚羟基、醌基、磺甲基等多种官能团，具有复杂分子结构的有机化合物，其分子中含有多种亲水基团。这些有机物同多官能团的粘土颗粒形成多分散的带负电荷的稳定的胶体溶液，含多种发色基团和亲水基团，在水中形成稳定的真溶液，致使钻井废水污染物成份复杂、负荷极高，COD值高(5000～300000mg/L不等)，色度大，悬浮物含量高等特点，对环境影响非常大。

目前国内含油钻井污水处理普遍使用的是“老三套”处理工艺，即“隔油-混凝-过滤”或“隔油-气浮-过滤”工艺，这些工艺都是通过常规的静态处理池完成，只是针对含油污水的油和机械杂质进行分离处理，并未包括污水外排的一些指标，如COD化学需氧量、氨氮、可溶性污染物等。实践证明上述“老三套”处理装置无法使含油污水达标排放，脱色能力差，处理后的废水COD值还较大、Clˉ含量还是较高，而传统的混凝+化学氧化处理也无法完全除去水中的溶解污染物，对钻井污水深度处理的时候，无法实现连续的处理钻井污水的量和速度来对药剂的加入量进行灵活控制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种处理效果更加、效率更高更节能的石油天然气钻井污水连续处理装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种石油天然气钻井污水连续处理装置，包括：

处理箱；

自动加药箱，设于所述处理箱的顶部，与所述处理箱连通，所述自动加药箱内设有：

水平隔板，将内部分隔混药腔和给药腔，所述水平隔板开设有多个进药口；

拨杆，其上端与所述给药腔的抵触，下端穿过与所述自动加药箱的底部延伸至所述处理箱内的液体中，与所述自动加药箱的底部转动连接；

多组封堵驱动组件，设于所述给药腔内，分别均匀环绕所述拨杆设置；

多个第一堵块，设于多个所述进药口处，与所述水平隔板底部滑动连接，与位于同一方位且同侧的所述第一堵块铰接；

多个第二堵块，设于所述自动加药箱底开设的出药口处，与所述水平隔板底部滑动连接，位于同一方位且同侧的所述二堵块铰接。

作为本发明的进一步优化，所述处理箱内包括一级沉淀过滤室、去油室、药剂混合室和二级沉淀过滤室以及三级沉淀过滤室。

作为本发明的进一步优化，多组所述封堵驱动组件均包括：

间距杆，水平设置，其一端与所述拨杆上端连接，另一端与所述第一堵块铰接；

固定杆，水平设置，其一端与所述给药腔的侧壁垂直固定连接；

推杆，竖直设置，其上端与所述间距杆铰接，下端与所述第二堵块铰接，且与所述固定杆的另一端铰接。

作为本发明的进一步优化，所述一级沉淀过滤室内包括：

自清洁的过滤沉淀组件，对污水进行初步过滤沉淀处理得到中间水；

所述过滤沉淀组件包括：

一级过滤板，水平固设于所述一级沉淀过滤室的内壁之间且位于所述进管的出水端的上方；

转轴，上端与所述一级过滤板的底部垂直转动连接；

第一叶片，竖直均匀固设于所述转轴上；

排刷，固设于所述转轴上段，其刷面与所述一级过滤板的底部抵触；

第一导板，倾斜设置，其下端开设有沉淀收集口。

作为本发明的进一步优化，所述二级沉淀过滤室内包括：

自清洁的沉淀过滤组件，对加药后的中间水进行沉淀过滤处理。

第一水流直角挡板，水平端与连通所述药剂混合室和所述二级沉淀过滤室的第三进口下端垂直固定连接，且其下端与所述第一导的上端连接。

作为本发明的进一步优化，所述去油室内包括：

离心去油组件，用于去除中间水中不溶于水且离心后浮于表面的大分子油脂；

所述离心去油组件包括；

挡板，与所述去油室内顶部垂直固定连接且不与底部连接，靠近连通所述去油室与所述一级沉淀过滤室的第一过滤出口一侧设置离心机，设于所述去油室的底部；

旋转去油组件，与所述去油室内的顶部转动连接。

作为本发明的进一步优化，所述旋转去油组件包括：

连接管；

刮油板，倾斜设置，内部中空，其上端与连接管连通，其上端延伸穿过所述处理箱与处理箱外设有的存放箱连通，且一侧开设有槽口；

吸油泵，设于所述连接管上。

作为本发明的进一步优化，所述药剂混合室包括：

搅拌固定架，固设于所述药剂混合室的内壁之间，

搅拌轴，与所述搅拌固定架的顶部中央处转动连接；

多个搅拌叶片，分别与所述搅拌轴固定连接，且靠近内壁一端分别固定连接有刮板；

多个动力搅拌板，位于所述搅拌叶片下方，分别在纵向上与所述搅拌轴固定连接，与连通所述药剂混合室和所述去油室的第二出口处于同一高度；

第二水流直角挡板，水平上端与所述第三进口的上端垂直固定连接。

作为本发明的进一步优化，所述三级沉淀过滤室内包括；

第二过滤板，固设于所述三级沉淀过滤室内壁之间，位于连通所述二级沉淀过滤室和三级沉淀过滤室的第四出口上方；

沉淀挡板，与所述第二过滤板底部垂直固定连接，靠近第四出口一侧设置。

作为本发明的进一步优化，

还包括：

多个第一滑轨，设于所述水平隔板的底部，每个所述第一滑轨的轨道分别位于每个所述进药口的两侧，每个所述第一滑轨与同侧所述的第一堵块滑动连接；

多个第二滑轨，设于所述水平隔板的底部，每个所述第二滑轨的轨道分别位于每个所述出药口的两侧，每个所述第二滑轨与同侧所述的第二堵块滑动连接；

所述自动加药箱的顶部分别连通有进药管和进液管。

与现有技术相比较，本发明可以根据天然气石油钻井废水的成分先将废水进行初步的物理分离出其中不溶性杂质和颗粒，在利用离心力的作用对处理水中含有的大分子的油脂进行分层处理，初步去除油脂后，在对处理水加入乳化剂，进行乳化处理，对处理水中含有的小分子油脂进行进一步的去除后，处理水中加入药剂对其中的重金属以及有毒物质进行处理，以沉淀物的形式析出后经过过滤得到符合环保标准的处理水，多层级进行处理，处理效果更好，并且可以连续进行作业，处理效果会更佳，先采用物理方式进行处理，后采用添加化学试剂进行处理，化学试剂消耗更少，处理成本更低，并且药剂加入量是由内部污水处理的流速所控制，处理速度增快，药剂加入量增加，处理速度减少，药剂加入量减少，避免药剂加入过多造成浪费。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明剖面结构示意图；

图3是本发明中自动加药箱的剖面结构示意图；

图4是本发明中给药腔的剖面结构示意图；

图5是本发明中

1.处理箱、2.一级沉淀过滤室、2-1.一级过滤板、2-2.第一导板、2-3.沉淀收集口、3.去油室、3-1.挡板、3-2.刮油、3-3.吸油泵、3-4.离心机、4.药剂混合室、4-1.自动加药箱、4-24-1-1.混合加药组件、4-1-2.动力搅拌板、4-1-3.进液管、4-1-4.水平隔板、4-1-5.第一堵块、4-1-6.拨杆、4-1-7.间距杆、4-1-8.第二堵块、4-1-9.固定杆、4-1-10.固定杆、4-2.动力搅拌板、4-3.第二水流直角挡板、5.二级沉淀过滤室、5-1.第一水流直角挡板、6.三级沉淀过滤室7.进水管、8.出水管、9.过滤沉淀组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

实施例：

请参阅图1-3，一种石油天然气钻井污水连续处理装置，包括处理箱1，所述处理箱1内依次设有相互连通的一级沉淀过滤室2、去油室3、药剂混合室4和二级沉淀过滤室5以及三级沉淀过滤室6；自动加药箱4-1，设于所述处理箱1的顶部，与所述药剂混合室4连通，所述药剂混合室4设有混合加药组件，对从自动加药箱内送入的混合药剂与污水进行搅拌，加快反应，对加入的药剂进行混合搅拌。

本实施例中的自动加药箱4-1内设有水平隔板4-1-4，将内部分隔将药剂与药液进行混合搅拌的混药腔和搅拌均匀的混合药剂进入给药腔中存储，便于加药，也避免混合室内药剂还没有完全被混合的时候被加入水中，开设有多个进药口，混合好的药剂可以从混药腔进入给药腔内；还有拨杆4-1-6，上端与所述给药腔的抵触，下端穿过与所述自动加药箱4-1的底部延伸至所述药剂混合室4内，与液面接触，当液体被搅混加快混合的时候，带动拨杆4-1-6下端摆动，与所述自动加药箱4-1的底部铰接，由于杠杆作用，拨杆4-1-6上端也发生摆动。

还有多组封堵驱动组件，分别均匀设于所述给药腔内，环绕所述拨杆4-1-6设置，多个第一堵块4-1-5，设于多个所述进药口处，与所述水平隔板4-1-4底部滑动连接，位于同一方位且同侧的所述封堵驱动组件铰接；多个第二堵块4-1-8，设于所述自动加药箱4-1底部开设的出药口处，与所述水平隔板4-1-4底部滑动连接；且分别与第一堵块4-1-5、第二堵块4-1-8固定连接，分别推动第一堵块4-1-5沿着水平隔板4-1-4底部滑动进而控制进药口的开闭与第二堵块4-1-8沿着所述自动加药箱4-1底部滑动进而控制出药口的开闭，也就是说拨杆4-1-6上端也发生摆动的时候，通过封堵驱动组件分别推动分别与第一堵块4-1-5沿着水平隔板朝向摆动一侧移动，进药口开启混药腔内混合均匀的药剂进入给药腔内；推动第二堵块4-1-8沿着自动加药箱4-1的底部滑动，朝向摆动相反一侧移动，出药口开启，给药腔内的药剂进入药剂混合室4内，保证进入药剂混合室4内的药剂都是充分混合的并且还可以及时对给药腔内药剂进行补给，并且给药的速度的是由处理箱内中间污水的处理速度来决定的，处理速度快，内部水流速度也会加快，则搅拌的速度更快，加快反应，水的波动更大，则拨杆4-1-6下端随着摆动的幅度越大，进而拨杆4-1-6上端的摆动幅度也就越大，则第一堵块4-1-5、第二堵块4-1-8被推移动的距离越大，进药口与出药口开启的越大。

其中的多组所述封堵驱动组件均包括间距杆4-1-7，一端与所述拨杆4-1-6上端连接，另一端与所述第一堵块4-1-5铰接；固定杆4-1-10，一端与所述给药腔的侧壁垂直固定连接；固定杆4-1-9，上端与所述间距杆4-1-7铰接，下端与所述第二堵块4-1-8铰接，且与所述固定杆4-1-10的另一端铰接，当拨杆4-1-6上端摆动，则推动摆动一侧的第一堵块4-1-5朝向摆动一侧移动，进药口开启，对给药腔进行加药同时第二堵块4-1-8也朝向摆动相反一侧移动，出药口开启，给药腔内的混合好的药剂进入药剂混合室4与去油后的中间水进行混合反应，将中间水小分子油脂以及有机物反应。

实施例2

作为本发明的的另一种实施方式，在实施例1的基础上，所述一级沉淀过滤室2内包括自清洁的过滤沉淀组件9，对污水进行初步过滤沉淀处理得到中间水，初步过滤掉未溶解的固体颗粒以及悬浮物；所述过滤沉淀组件9包括：一级过滤板2-1，水平固设于所述一级沉淀过滤室2的内壁之间且位于所述进水管的出水端的上方；转轴，上端与所述一级过滤板2-1的底部垂直转动连接；第一叶片，竖直均匀固设于所述转轴上参阅图2，所述进水管的出水端与第一叶片位于同一高度，在进入污水的冲击下，第一叶片带着转轴转动；排刷，固设于所述转轴上段，其刷面与所述一级过滤板2-1的底部抵触，随着转轴的转动带动，排水对一级过滤板2-1的底部进行洗刷，避免因沉积物造成过滤效率降低；第一导板2-2，倾斜设置；沉淀收集口2-3，开设于所述第一导板2-2的下端。

本实施例中所述二级沉淀过滤室5内包括：自清洁的沉淀过滤组件9，对加药后的中间水进行沉淀过滤处理。第一水流直角挡板5-1，水平端与连通所述药剂混合室4和所述二级沉淀过滤室5的第三进口下端垂直固定连接，且其下端与所述第一导的上端连接。

以及所述去油室3内包括离心去油组件，用于去除中间水中不溶于水且离心后浮于表面的大分子油脂；

具体的离心去油组件包括挡板3-1，与所述去油室3内顶部垂直固定连接且不与底部连接，靠近连通所述去油室3与所述一级沉淀过滤室2的第一过滤出口一侧设置；离心机3-4，设于所述去油室3的底部；旋转去油组件，与所述去油室3内的顶部转动连接。

本实施例中所选择的旋转去油组件包括：连接管；刮油板3-2，倾斜设置，内部中空，其上端与连接管连通，其上端延伸穿过所述处理箱1与处理箱1外设有的存放箱连通；槽口，开设于所述刮油板的侧面；吸油泵3-3，设于所述连接管上。

作为本发明的进一步优化，药剂混合室4包括搅拌固定架，固设于所述药剂混合室4的内壁之间，搅拌轴，与所述搅拌固定架的顶部中央处转动连接；多个搅拌叶片，分别与所述搅拌轴固定连接，且靠近内壁一端分别固定连接有刮板；多个动力搅拌板4-2，位于所述搅拌叶片下方，分别在纵向上与所述搅拌轴固定连接，与连通所述药剂混合室4和所述去油室3的第二出口处于同一高度；第二水流直角挡板4-3，水平上端与所述第三进口的上端垂直固定连接。

所述三级沉淀过滤室6内包括第二过滤板6-1，固设于所述三级沉淀过滤室6内壁之间，位于连通所述二级沉淀过滤室5和三级沉淀过滤室6的第四出口上方；沉淀挡板6-3，与所述第二过滤板底部垂直固定连接，靠近第四出口一侧设置。

为了便于还包括多个第一滑轨，设于所述水平隔板4-1-4的底部，每个所述第一滑轨的轨道分别位于每个所述进药口的两侧，每个所述第一滑轨与同侧所述的第一堵块4-1-5滑动连接；多个第二滑轨，设于所述水平隔板4-1-4的底部，每个所述第二滑轨的轨道分别位于每个所述出药口的两侧，每个所述第二滑轨与同侧所述的第二堵块4-1-8滑动连接。为了实现自动补给药剂和药液，自动加药箱4-1的顶部分别连通有进药管4-1-2和进液管4-1-3。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，包括：

处理箱(1)；

自动加药箱(4-1)，设于所述处理箱(1)的顶部，与所述处理箱(1)连通，所述自动加药箱(4-1)内包括：

水平隔板(4-1-4)，将内部分隔混药腔和给药腔，所述水平隔板(4-1-4)开设有多个进药口；

拨杆(4-1-6)，其上端与所述给药腔顶部接触，下端穿过与所述自动加药箱(4-1)的底部延伸至所述处理箱(1)内中的液体内，与所述自动加药箱(4-1)的底部转动；

多组封堵驱动组件，设于所述给药腔内，分别均匀环绕所述拨杆(4-1-6)设置；

多个第一堵块(4-1-5)，设于多个所述进药口处，与所述水平隔板(4-1-4)的底部滑动连接，与位于同一方位且同侧的所述封堵驱动组件铰接；

多个第二堵块(4-1-8)，设于所述自动加药箱(4-1)底部开设的出药口处，与所述所述自动加药箱(4-1)底部滑动连接，位于同一方位且同侧的所述封堵驱动组件铰接。

2.根据权利要求1所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述处理箱(1)内包括一级沉淀过滤室(2)、去油室(3)、药剂混合室(4)和二级沉淀过滤室(5)以及三级沉淀过滤室(6)。

3.根据权利要求1所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，多组所述封堵驱动组件均包括：

间距杆(4-1-7)，水平设置，其一端与所述拨杆(4-1-6)上端连接，另一端与所述第一堵块(4-1-5)铰接；

固定杆(4-1-10)，水平设置，其一端与所述给药腔的侧壁垂直固定连接；

推杆(4-1-9)，竖直设置，其上端与所述间距杆(4-1-7)铰接，下端与所述第二堵块(4-1-8)铰接，且与所述固定杆(4-1-10)的另一端转动连接。

4.根据权利要求2所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述一级沉淀过滤室(2)内包括：

自清洁的过滤沉淀组件(9)，对污水进行初步过滤沉淀处理得到中间水；

所述过滤沉淀组件(9)包括：

一级过滤板(2-1)，水平固设于所述一级沉淀过滤室(2)的内壁之间且位于所述进水管(7)的出水端的上方；

转轴，上端与所述一级过滤板(2-1)的底部垂直转动连接；

第一叶片，竖直均匀固设于所述转轴上；

排刷，固设于所述转轴上段，其刷面与所述一级过滤板(2-1)的底部抵触；

第一导板(2-2)，倾斜设置，其下端开设有沉淀收集口(2-3)。

5.根据权利要求4所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述二级沉淀过滤室(5)内包括：

自清洁的过滤沉淀组件(9)，对加药后的中间水进行沉淀过滤处理。

第一水流直角挡板(5-1)，水平端与连通所述药剂混合室(4)和所述二级沉淀过滤室(5)的第三进口下端垂直固定连接，且其下端与所述第一导的上端连接。

6.根据权利要求2所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述去油室(3)内包括：

离心去油组件，用于去除中间水中不溶于水且离心后浮于表面的大分子油脂；

所述离心去油组件包括；

挡板(3-1)，与所述去油室(3)内顶部垂直固定连接且不与底部连接，靠近连通所述去油室(3)与所述一级沉淀过滤室(2)的第一过滤出口一侧设置；

离心机(3-4)，设于所述去油室(3)的底部；

旋转去油组件，与所述去油室(3)内的顶部转动连接。

7.根据权利要求6所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述旋转去油组件包括：

连接管；

刮油板(3-2)，倾斜设置，内部中空，其上端与连接管连通，其上端延伸穿过所述处理箱(1)与处理箱(1)外设有的存放箱连通，其一侧开设有槽口。

吸油泵(3-3)，设于所述连接管上。

8.根据权利要求2所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述药剂混合室(4)包括：

搅拌固定架，固设于所述药剂混合室(4)的内壁之间，

搅拌轴，与所述搅拌固定架的顶部中央处转动连接；

多个搅拌叶片，分别与所述搅拌轴固定连接，且靠近内壁一端分别固定连接有刮板；

多个动力搅拌板(4-2)，位于所述搅拌叶片下方，分别在纵向上与所述搅拌轴固定连接，与连通所述药剂混合室(4)和所述去油室(3)的第二出口处于同一高度；

第二水流直角挡板(4-3)，水平上端与所述第三进口的上端垂直固定连接。

9.根据权利要求2所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，所述三级沉淀过滤室(6)内包括；

第二过滤板(6-1)，固设于所述三级沉淀过滤室(6)内壁之间，位于连通所述二级沉淀过滤室(5)和三级沉淀过滤室(6)的第四出口上方，位于与所述三级沉淀过滤室(6)连通的出水管(8)的进水端的下方；

沉淀挡板(6-3)，与所述三级沉淀过滤室(6)内顶部垂直固定连接，靠近第四出口一侧设置。

10.根据权利要求1所述一种石油天然气钻井污水连续处理装置，其特征在于，还包括：

多个第一滑轨，设于所述水平隔板(4-1-4)的底部，每个所述第一滑轨的轨道分别位于每个所述进药口的两侧，每个所述第一滑轨与同侧所述的第一堵块(4-1-5)滑动连接；

多个第二滑轨，设于所述水平隔板(4-1-4)的底部，每个所述第二滑轨的轨道分别位于每个所述出药口的两侧，每个所述第二滑轨与同侧所述的第二堵块(4-1-8)滑动连接；

所述自动加药箱(4-1)的顶部分别连通有进药管(4-1-2)和进液管(4-1-3)。

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