CN115611496A - 一种钻井废弃泥浆无害化处理装置及其处理方法 - Google Patents

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张怡
朱启波
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张相春
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Abstract

本发明公开了一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，包括壳体，壳体顶部设有入料口，壳体内部被第一隔板、第一滤网、第二隔板从上到下依次分为脱水区、筛分区、反应区以及回收区，壳体底部设有底座；脱水区内设有离心筒和排水管，壳体侧面设有第一电机；筛分区设有研磨辊；反应区设有输药管、套筒、限位板和第一搅拌杆；回收区设有第二滤网、出水管、入药口和吸料管；利用本发明装置进行无害化处理的方法包括脱水、筛分、反应、回收四步骤；本发明装置减少了对废弃泥浆处理过程中药剂的损耗，提高了无害化处理的效率。

Description

一种钻井废弃泥浆无害化处理装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及泥浆处理技术领域，具体是涉及一种钻井废弃泥浆无害化处理装置及其处理方法。
背景技术
废弃泥浆是通过改变挖掘废弃泥浆的形状而产生的，挖掘后废弃的废弃泥浆以及由于废弃泥浆循环系统的泄漏而产生的废弃泥浆在一定程度上会对环境产生污染。通过改变几何特征生产的砂浆不再适合工程和几何工程要求，因此会产生废弃废弃泥浆。同时，有些废弃泥浆不能很好地发挥作用，因此需要将其除去并使其在废弃泥浆被挖后对环境的危害最小化。随着对环境保护要求的不断提高，各大油田面临着钻井废弃物处理的困扰，解决这一大难题成为如今的当务之急。
现有的钻井废弃废弃泥浆处理装置包括对废弃泥浆的固化装置、废弃泥浆的净化装置等，这些装置在对防堵塞和净化回收等方面起到了进一步的效果，但这些装置依然对大量废弃泥浆一次投入药剂进行反应，从而导致反应不够完全而浪费药剂，从而导致处理效率不高的问题。
因此，本申请通过设计一种钻井废弃泥浆无害化处理装置及其处理方法来改善这些问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种钻井废弃泥浆无害化处理装置及其处理方法。
本发明的技术方案是：一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，包括壳体，所述壳体顶部设有与其内部连通的入料口，壳体内部被第一隔板、第一滤网、第二隔板从上到下依次分为脱水区、筛分区、反应区以及回收区，壳体底部设有底座；
所述脱水区内设有离心筒，且脱水区侧壁设有第一电机以及与脱水区内部连通的排水管；所述离心筒两端分别与壳体顶部、第一隔板转动连接，且离心筒上套设有第一齿轮，所述第一齿轮与第一电机的输出轴啮合，离心筒底部设有与所述筛分区连通的出料口，所述出料口上设有第一开关阀；
所述筛分区内设有两个第一研磨辊，两个所述第一研磨辊两端均贯穿壳体内壁并与其转动连接；
所述反应区中心设有输药管以及套筒，所述套筒套设在输药管外部；所述反应区内部被多个限位板均匀分隔为多个分区，所述限位板一侧与壳体内壁固定连接，限位板另一侧与套筒固定连接，且限位板底部与第二隔板密封连接；所述第二隔板上设有多个与分区一一连通的出料管，且多个所述出料管上设有第二开关阀；
所述输药管一端贯穿壳体顶部，输药管另一端与第二隔板转动连接，且输药管底部套设有第二齿轮；位于第一滤网与套筒之间的输药管上设有多个与输药管内部连通的传药通道，所述传药通道与输药管呈100°～120°角倾斜于分区设置；
所述输药管内部设有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端与输药管内壁螺纹套接，伸缩杆的固定端与设置在壳体底部的第二电机连接；所述伸缩端端部设有与其固定连接的推板，所述推板与输药管内壁转动密封；
多个所述分区内设有第一搅拌杆，所述第一搅拌杆一端贯穿套筒侧壁，第一搅拌杆另一端贯穿壳体内壁并与其转动连接，且位于套筒侧壁内的第一搅拌杆直径小于套筒内外的第一搅拌杆直径；且位于壳体内壁的第一搅拌杆通过带轮与所平行对应的第一研磨辊传动，位于套筒内的第一搅拌杆上设有与所述第二齿轮啮合传动的第三齿轮；
所述回收区底部设有出水管，位于所述回收区的伸缩端上套设有第二滤网，所述第二滤网与壳体内壁转动密封；且位于第二滤网与壳体底部之间的回收区与所述排水管连通，且回收区侧壁上设有与其内部连通的入药口；位于第二隔板与第二滤网之间的回收区侧壁设有吸料管。
进一步地，两个所述第一研磨辊之间设有与输药管转动套接的第二研磨辊，所述第二研磨辊两端与壳体内壁固定连接。
说明：设置第二研磨辊可以补充输药管与第一研磨辊之间空缺的位置，能够进一步增强研磨效率。
进一步地，位于筛分区的所述输药管上套设有多个拨料片。
说明：设置拨料片可以防止第一滤网堵塞，并可以将黏附在第一滤网表面的泥浆拨向滤孔处，从而使泥浆掉入反应区。
进一步地，多个所述拨料片与第一滤网呈倾斜90°～120°角设置且拨料片靠近第一滤网的一侧设有多个第一滚珠，所述第一滤网上设有多个与所述第一滚珠一一交错的第二滚珠。
说明：设置第一滚珠和第二滚珠，可以使拨料片在转动拨料的时候，通过第一滚珠和第二滚珠摩擦，对部分未研磨完全的固体物进行进一步的研磨细化。
进一步地，多个所述第二开关阀上设有彼此啮合的第二齿轮。
说明：设置第二齿轮，那么只需在壳体侧壁设置能开闭一个第二开关阀的开关就能够通过齿轮啮合传动而同时开闭其他的第二开关阀。
进一步地，所述壳体顶部设有储药罐，所述推板上设有与储药罐底部用于出药的挡板固定连接的触发杆。
说明：设置储药罐和触发杆，可以实现自动定量投药，提高了自动化程度，提高了效率。
进一步地，位于离心筒内的所述输药管上套设有第二搅拌杆。
说明；设置第二搅拌杆可以通过对泥浆搅拌，使泥浆与废液更容易离心，提高了泥浆的离心效率。
本发明还公开了一种钻井废弃泥浆无害化处理装置的处理方法，步骤如下：
S1：启动第一电机，将废弃泥浆从壳体顶部的入料口倒入脱水区内的离心筒中，离心筒开始离心转动，离心出的废液通过排水管进入回收区；离心结束后，开启第二电机和第一开关阀，废弃泥浆通过出料口进入筛分区；
S2：一部分细腻的废弃泥浆通过第一滤网落入反应区的多个分区中，此时向输药管中投药，伸缩杆的伸缩端通过推板将输药管内的药剂推向传药通道而进入分区中，伸缩端通过螺纹带动输药管转动，从而通过输药管上的第二齿轮带动第一搅拌杆上的第三齿轮啮合传动，从而使第一搅拌杆对废弃泥浆和药剂进行进一步混合反应；同时，第一搅拌杆通过带轮带动筛分区的第一研磨辊传动而对筛分区的废弃泥浆中较大的固体物进行研磨细化；
S3：待反应区内的反应结束后，打开所有的第二开关阀，将反应后的废弃泥浆通过多个分区对应的出料管进入回收区，且伸缩端带动第二滤网上下转动，对反应后的废弃泥浆进行压滤，压滤后的液体通过第二滤网落入回收区的底部；
S4：通过入药口对液体所在的回收区投放净化水体的药剂进行净化，再通过壳体底部的出水管进行净化水体的回收；压滤结束后，通过回收区侧壁的吸料管对无害化处理后的泥浆进行回收。
本发明的有益效果是：
(1)本发明无害化处理装置通过设置伸缩杆和输药管，能够实现少量多次地投药，从而使废弃泥浆与药融合得更均匀，且通过将投药的上下运动转化为搅拌杆的转动，使废弃泥浆反应更完全，提高了对废弃泥浆的处理效率。
(2)本发明无害化处理装置通过设置带轮和第一研磨辊，通过搅拌杆来带动第一研磨辊进行研磨，增强了各部件之间的联动，并节省了电机的使用。
(3)本发明无害化处理装置通过设置伸缩杆和第二滤网，实现了简易的压滤操作，结构简单。
附图说明
图1是本发明装置的整体外观图；
图2是本发明装置与图1视角不同的整体外观图；
图3是本发明装置实施例1的内部结构图；
图4是本发明装置离心筒的内部结构图；
图5是本发明装置第四齿轮的分布图；
图6是本发明装置套筒内部的分布图；
图7是本发明装置输药管的内部结构图；
图8是本发明装置实施例2筛分区的内部结构图；
图9是本发明装置实施例3输药管的内部结构图；
其中，1-壳体，11-入料口，12-第一隔板，13-第一滤网，131-第二滚珠，14-第二隔板，15-底座，16-第二电机，2-脱水区，21-离心筒，211-第一齿轮，212-出料口，22-第一电机，221-输出轴，23-排水管，24-台阶，3-筛分区，31-第一研磨辊，32-第二研磨辊，4-反应区，41-输药管，411-第二齿轮，412-传药通道，413-伸缩端，414-固定端，415-推板，416-拨料片，417-第一滚珠，418-第二搅拌杆，42-套筒，43-限位板，44-第一搅拌杆，45-出料管，451-第四齿轮，46-带轮，5-回收区，51-第二滤网，52-入药口，53-吸料管，54-出水管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。
实施例1
一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，
如图1和图3所示，包括壳体1，所述壳体1顶部设有与其内部连通的入料口11，壳体1内部被第一隔板12、第一滤网13、第二隔板14从上到下依次分为脱水区2、筛分区3、反应区4以及回收区5，壳体1底部设有底座15；
如图3和图4所示，所述脱水区2内设有离心筒21，且脱水区2侧壁设有第一电机22以及与脱水区2内部连通的排水管23；所述离心筒21上端与壳体1顶部、下端与第一隔板12转动连接，且离心筒21与第一隔板12之间设有用于引流的台阶24；离心筒21上套设有第一齿轮211，所述第一齿轮211与第一电机22的输出轴221啮合，离心筒21底部设有与所述筛分区3连通的出料口212，所述出料口212上设有第一开关阀；其中，所述第一电机22为市售旋转电机或将市售旋转电机进行调整适配于本装置；
如图3所示，所述筛分区3内设有两个第一研磨辊31，两个所述第一研磨辊31两端均贯穿壳体1内壁并与其转动连接，且位于壳体1内壁的第一研磨辊31的直径小于壳体1内壁两侧的第一研磨辊31的直径的一半；
如图3所示，所述反应区4中心设有输药管41以及套筒42，所述套筒42套设在输药管41外部；所述反应区4内部被三个限位板43均匀分隔为三个分区，所述限位板43一侧与壳体1内壁固定连接，限位板43另一侧与套筒42固定连接，且限位板43底部与第二隔板14密封连接；所述第二隔板14上设有三个与分区一一连通的出料管45，且三个所述出料管45上设有第二开关阀；
如图5所示，三个所述第二开关阀上设有彼此啮合的第四齿轮451；
如图3和图6所示，所述输药管41一端贯穿壳体1顶部，输药管41另一端与第二隔板14转动连接，且输药管41底部套设有第二齿轮411；位于第一滤网13与套筒42之间的输药管41上设有多个与输药管41内部连通的传药通道412，所述传药通道412与输药管41呈120°角倾斜于分区设置；且位于离心筒21内的所述输药管41上套设有第二搅拌杆418；
如图7所示，所述输药管41内部设有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端413与输药管41内壁螺纹套接，伸缩杆的固定端414与设置在壳体1底部的第二电机16连接；所述伸缩端413端部设有与其固定连接的推板415，所述推板415与输药管41内壁转动密封；其中，所述第二电机16与所述伸缩杆为配套的现有的电动伸缩杆；
如图3和图6所示，三个所述分区内设有第一搅拌杆44，所述第一搅拌杆44一端贯穿套筒42侧壁，第一搅拌杆44另一端贯穿壳体1内壁并与其转动连接，且位于套筒42侧壁内的第一搅拌杆44直径小于套筒42内外的第一搅拌杆44直径的一半；且位于壳体1内壁的第一搅拌杆44通过带轮46与所平行对应的第一研磨辊31传动，位于套筒42内的第一搅拌杆44上设有与所述第二齿轮411啮合传动的第三齿轮441；
如图2和图3所示，所述回收区5底部设有出水管54，位于所述回收区5的伸缩端413上套设有第二滤网51，所述第二滤网51与壳体1内壁转动密封；且位于第二滤网51与壳体1底部之间的回收区5与所述排水管23连通，且回收区5侧壁上设有与其内部连通的入药口52；位于第二隔板14与第二滤网51之间的回收区5侧壁设有吸料管53；
利用本实施例的废弃泥浆无害化处理装置进行处理的方法，步骤如下：
S1：启动第一电机22和第二电机16，将废弃泥浆从壳体1顶部的入料口11倒入脱水区2内的离心筒21中，离心筒21开始离心转动且离心筒21中的第二搅拌杆418开始左右转动进行进一步的离心，离心出的废液通过排水管23进入回收区5；离心结束后，开启第一开关阀，废弃泥浆通过出料口212进入筛分区3；
S2：一部分细腻的废弃泥浆通过第一滤网13落入反应区4的多个分区中，此时向输药管41中投药，伸缩杆的伸缩端413通过推板415将输药管41内的药剂推向传药通道412而进入分区中，伸缩端413通过螺纹带动输药管41转动，从而通过输药管41上的第二齿轮411带动第一搅拌杆44上的第三齿轮441啮合传动，从而使第一搅拌杆44对废弃泥浆和药剂进行进一步混合反应；同时，第一搅拌杆44通过带轮46带动筛分区3的第一研磨辊31传动而对筛分区3的废弃泥浆中较大的固体物进行研磨细化；
S3：待反应区4内的反应结束后，打开其中一个第二开关阀，通过第四齿轮451的传动将所有第二开关阀打开，将反应后的废弃泥浆通过多个分区对应的出料管45进入回收区5，且伸缩端413带动第二滤网51上下转动，对反应后的废弃泥浆进行压滤，压滤后的液体通过第二滤网51落入回收区5的底部；
S4：通过入药口52对液体所在的回收区5投放净化水体的药剂进行净化，再通过壳体1底部的出水管54进行净化水体的回收；压滤结束后，通过回收区5侧壁的吸料管53对无害化处理后的泥浆进行回收。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于，所述传药通道412与输药管41呈100°角倾斜于分区设置；
如图8所示，两个所述第一研磨辊31之间设有与输药管41转动套接的第二研磨辊32，所述第二研磨辊32两端与壳体1内壁固定连接；且位于筛分区3的所述输药管41上套设有三个拨料片416，三个所述拨料片416与第一滤网13呈倾斜100°角设置且拨料片416靠近第一滤网13的一侧设有十五个第一滚珠417，所述第一滤网13上设有一百个与所述第一滚珠417一一交错的第二滚珠131；
本实施例的工作原理与实施例1不同之处在于，第二研磨辊32与第一研磨辊31对废弃泥浆中较大的固体物进行研磨，弥补了实施例1中两个第一研磨辊31与输药管41之间的空缺部分，进一步增强了研磨效果；且通过拨料片416对第一滤网13上的废弃泥浆进行拨动，防止泥浆粘连；并通过第一滚珠417与第二滚珠131交错摩擦，对部分未研磨完全的固体物进行进一步的研磨。
实施例3
本实施例与实施例2不同之处在于，三个所述拨料片416与第一滤网13呈倾斜110°角设置；
如图9所示，所述壳体1顶部设有储药罐17，所述推板415上设有与储药罐17底部用于出药的挡板171固定连接的触发杆172，所述挡板171直径为输药管41的直径的1.5倍；
本实施例的工作原理与实施例1不同之处在于，不用人工从输药管41顶部投药，将药剂直接放入储药罐17中，当开启第二电机16，伸缩杆的伸缩端413上移，通过推板415带动触发杆172上移推开挡板171，使药剂传入输药管41中进行输药。

Claims (9)

1.一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)顶部设有与其内部连通的入料口(11)，壳体(1)内部被第一隔板(12)、第一滤网(13)、第二隔板(14)从上到下依次分为脱水区(2)、筛分区(3)、反应区(4)以及回收区(5)，壳体(1)底部设有底座(15)；
所述脱水区(2)内设有离心筒(21)，且脱水区(2)侧壁设有第一电机(22)以及与脱水区(2)内部连通的排水管(23)；所述离心筒(21)两端分别与壳体(1)顶部、第一隔板(12)转动连接，离心筒(21)与第一隔板(12)之间设有用于引流的台阶(24)；且离心筒(21)上套设有第一齿轮(211)，所述第一齿轮(211)与第一电机(22)的输出轴(221)啮合，离心筒(21)底部设有与所述筛分区(3)连通的出料口(212)，所述出料口(212)上设有第一开关阀；
所述筛分区(3)内设有两个第一研磨辊(31)，两个所述第一研磨辊(31)两端均贯穿壳体(1)内壁并与其转动连接；
所述反应区(4)中心设有输药管(41)以及套筒(42)，所述套筒(42)套设在输药管(41)外部；所述反应区(4)内部被多个限位板(43)均匀分隔为多个分区，所述限位板(43)一侧与壳体(1)内壁固定连接，限位板(43)另一侧与套筒(42)固定连接，且限位板(43)底部与第二隔板(14)密封连接；所述第二隔板(14)上设有多个与分区一一连通的出料管(45)，且多个所述出料管(45)上设有第二开关阀；
所述输药管(41)一端贯穿壳体(1)顶部，输药管(41)另一端与第二隔板(14)转动连接，且输药管(41)底部套设有第二齿轮(411)；位于第一滤网(13)与套筒(42)之间的输药管(41)上设有多个与输药管(41)内部连通的传药通道(412)，所述传药通道(412)与输药管(41)呈100°～120°角倾斜于分区设置；
所述输药管(41)内部设有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端(413)与输药管(41)内壁螺纹套接，伸缩杆的固定端(414)与设置在壳体(1)底部的第二电机(16)连接；所述伸缩端(413)端部设有与其固定连接的推板(415)，所述推板(415)与输药管(41)内壁转动密封；
多个所述分区内设有第一搅拌杆(44)，所述第一搅拌杆(44)一端贯穿套筒(42)侧壁，第一搅拌杆(44)另一端贯穿壳体(1)内壁并与其转动连接；且位于壳体(1)内壁的第一搅拌杆(44)通过带轮(46)与所平行对应的第一研磨辊(31)传动，位于套筒(42)内的第一搅拌杆(44)上设有与所述第二齿轮(411)啮合传动的第三齿轮(441)；
所述回收区(5)底部设有出水管(54)，位于所述回收区(5)的伸缩端(413)上套设有第二滤网(51)，所述第二滤网(51)与壳体(1)内壁转动密封；且位于第二滤网(51)与壳体(1)底部之间的回收区(5)与所述排水管(23)连通，且回收区(5)侧壁上设有与其内部连通的入药口(52)；位于第二隔板(14)与第二滤网(51)之间的回收区(5)侧壁设有吸料管(53)。
2.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，两个所述第一研磨辊(31)之间设有与输药管(41)转动套接的第二研磨辊(32)，所述第二研磨辊(32)两端与壳体(1)内壁固定连接。
3.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，位于筛分区(3)的所述输药管(41)上套设有多个拨料片(416)。
4.如权利要求3所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，多个所述拨料片(416)与第一滤网(13)呈倾斜90°～120°角设置且拨料片(416)靠近第一滤网(13)的一侧设有多个第一滚珠(417)，所述第一滤网(13)上设有多个与所述第一滚珠(417)一一交错的第二滚珠(131)。
5.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，多个所述第二开关阀上设有彼此啮合的第四齿轮(451)。
6.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，所述壳体(1)顶部设有储药罐(17)，所述推板(415)上设有与储药罐(17)底部用于出药的挡板(171)固定连接的触发杆(172)。
7.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理装置，其特征在于，位于离心筒(21)内的所述输药管(41)上套设有第二搅拌杆(418)。
8.如权利要求1所述的一种钻井废弃泥浆无害化处理方法，其特征在于，所述离心筒(21)与第一隔板(12)之间设有用于引流的台阶(24)。
9.利用权利要求1～8任意一项所述的装置进行钻井废弃泥浆无害化处理的方法，其特征在于，步骤如下：
S1：启动第一电机(22)，将废弃泥浆从壳体(1)顶部的入料口(11)倒入脱水区(2)内的离心筒(21)中，离心筒(21)开始离心转动，离心出的废液通过排水管(23)进入回收区(5)；离心结束后，开启第二电机(16)和第一开关阀，废弃泥浆通过出料口(212)进入筛分区(3)；
S2：一部分细腻的废弃泥浆通过第一滤网(13)落入反应区(4)的多个分区中，此时向输药管(41)中投药，伸缩杆的伸缩端(413)通过推板(415)将输药管(41)内的药剂推向传药通道(412)而进入分区中，伸缩端(413)通过螺纹带动输药管(41)转动，从而通过输药管(41)上的第二齿轮(411)带动第一搅拌杆(44)上的第三齿轮(441)啮合传动，从而使第一搅拌杆(44)对废弃泥浆和药剂进行进一步混合反应；同时，第一搅拌杆(44)通过带轮(46)带动筛分区(3)的第一研磨辊(31)传动而对筛分区(3)的废弃泥浆中较大的固体物进行研磨细化；
S3：待反应区(4)内的反应结束后，打开所有的第二开关阀，将反应后的废弃泥浆通过多个分区对应的出料管(45)进入回收区(5)，且伸缩端(413)带动第二滤网(51)上下转动，对反应后的废弃泥浆进行压滤，压滤后的液体通过第二滤网(51)落入回收区(5)的底部；
S4：通过入药口(52)对液体所在的回收区(5)投放净化水体的药剂进行净化，再通过壳体(1)底部的出水管(54)进行净化水体的回收；压滤结束后，通过回收区(5)侧壁的吸料管(53)对无害化处理后的泥浆进行回收。
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