CN116003154A - 石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井岩屑和泥浆废物处理技术领域,尤其涉及石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统及工艺;具体包括:三个设备单元:第一设备单元为水基废物泥水分离处理单元:通过对钻井水基废物进行破胶脱稳、脱水、烘干至含水率30%,得到脱水污泥;第二设备单元为油基废物脱油成渣处理单元:甩干离心后对油基废物进行固液分离,得到脱油的油基污泥,采用回转窑热解后产出灰渣;第三设备单元为陶粒制造单元:对脱水污泥和灰渣进行混合粉碎,搅拌均匀,烘干后烧结制成陶粒。本发明的优点在于:将污染物控制在封闭、固定的位置,避免生产不便和污染发生;将污染物制成陶粒,提高污染物的处理效率,变废为宝,实现资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井岩屑和泥浆废物处理技术领域,尤其涉及石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统及工艺。
背景技术
石油开发生产中,为平衡地层压力,维护井眼井壁坍塌,往往采用添加的有膨润土、重晶石、高分子化学有机化合物、乳化剂等复合型材料的钻井液伴随着开采的过程,钻井液的使用会产生了废弃污染物,包括生产污水或废弃岩屑等等,污染物中往往具有高COD、高BOD、高盐、高氨氮和重金属超标、高分子有机类化学物质等问题,这些污染物通过钻井液携带到地面,若没有被有效处理,对植被、水体、土壤及人类身体健康将产生较大的危害。
随着近年来环保意识的不断加强,目前对废弃污染物的处理方法为:
在开采现场进行清洁化工作,将钻井液废物进行收集并减量化操作,工艺技术流程是由螺旋输送机、液体接收罐组成的钻井液废物设备接收系统,再将水基废物和油基废物分别进行减量化处理,分离出废固和废液;然后对水基废固和油基废固分别进行处理。
以上对开采钻井废物进行处理具有以下几个问题:
a、石油钻井中为探明储量钻机设备较多,与环保设备一起投放在开采现场导致占地较多,容易导致管理混乱;而且钻采工作的流动性强,为保证环保要求,环保设备和储污池会跟随现场转移而移动,这对储污池的环保及技术要求都带来较大的难度,尤其雨季,污染物易与雨水发生浸泡,浸散出有机盐类、高分子化合物、矿物油等有毒物质污染到河流或田地改变了生态环境和土壤性质,会造成了水源污染或农田不可复耕问题。
b、对废弃的水基废物减量化后产生的污泥,选择地方砖厂烧砖利用,但是水基废固的制砖添加量不能大于10%与粘土配比,若废固大于10%,烧制的红砖易出现开裂、变形等产品不合格;由于添加量过少废固去除率非常低,导致大量地水基废固污染物在砖厂内堆积如山,无法形成高效的处理方式。
c、对废弃的油基废物减量化和焚烧热解后,剩余灰渣,目前的处理办法是协同水泥厂15%添加量再利用,或者直接堆积,同样无法形成高效的处理方式。
如何将在石油钻井作业中水基废物和油基废物实现环保、高效的处理,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统及工艺,目的在于通过集中化的系统及工艺方法,将石油钻井中的水基、油基废物进行高效的环保处理。
为实现上述的发明目的,本发明的技术方案如下:
石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统,包括采用岩屑收集设备将水基废物及油基废物分别进行收集,通过运输设备将收集到的废物分别运输至相应的储污池,通过集中化处理设备对废物进行减量化处理,采用设备包括破胶脱稳装置、板框压滤机、烘干装置,设备用于对钻井水基废物进行破胶脱稳、脱水、烘干至含水率30%,得到脱水污泥;通过集中化处理设备对油基废物进行减量化处理,采用设备包括甩干机、离心机,主要用于对油基废物进行固液分离,得到脱油的油基污泥,再将污染物加热,采用回转窑加热热解方式将脱油后的油基废物进行焚烧热解,产出灰渣,含水率为0,含油率1-4%;将陶粒胚体煅烧后得到陶粒;陶粒制造单元的设备包括破碎机、粉磨机、拌合机、挤出机、加热装置及烧结设备。
石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、将钻井水基废物脱水处理直至含水率为30%,得到脱水污泥,脱水污泥塑性值大于12;
步骤2、将钻井油基废物进行脱水、脱油直至含油率1-4%;
步骤3、将步骤2中得到的油基污泥加热焚烧,得到灰渣,灰渣塑性值小于12;
步骤4、将步骤1中的脱水污泥和/或步骤3中的灰渣拌匀、粉碎后造粒,得到陶粒胚体;将陶粒胚体煅烧后得到陶粒。
其中,步骤1中水基废物脱水处理,破胶脱稳装置和板框压滤机产出废水排放到污水处理厂。
其中,步骤2中油基废物进行脱水、脱油处理,甩干机和离心机产出废液可通过提纯工序后,可循环到油基钻井作业中使用。
其中,步骤4中煅烧造粒过程,还可以采用包括二燃室、除尘装置、脱硫装置、活性炭吸附装置等对煅烧过程产生的尾气进行处理,保证生产过程环保。
将通过减量化处理后的脱水污泥与灰渣混合搅拌后采用如下方法进行制造陶粒:
(1)、破碎粉磨:对脱水污泥和灰渣按照质量比为7:3进行混合,混合后破碎处理,采用破碎机将泥浆粉破碎,破碎后采用粉磨机进行粉磨碾碎使泥浆粉的粒径在0.2-1mm;
(2)、加水陈化:将(1)中的泥浆粉与水进行混合,其质量比为3.5-5:1,采用拌合机充分混合揉制后的泥浆块制成长方形或圆柱形,将泥浆块的表面覆膜保持水分,泥浆块静止陈化8-12h;
(3)、成型造粒:将(2)中的泥浆块放入挤出机中,挤出直径10mm的条状,并按照长度约为10-15mm进行切割造粒,造成圆柱形或球形;
(4)、烘干:将装有(3)中陶粒坯体的坩埚放入恒温烘干箱中,设定烘干温度100-105℃,烘干时间为2-8h,去除水分,使陶粒坯体得含水率在0.9%-1.5%;
(5)、烧结:将烘干后的陶粒坯体通过高温炉烧结,烧制温度为950-1070℃,烧制0.5h,取出后自然冷却得到陶粒。
进一步,在破碎粉磨工序中,泥浆粉粒径为0.5mm,在泥浆粉中加入造孔剂;其中,所述造孔剂为碳酸氢钠、氧化铁、碳酸钙中的至少一种,所述造孔剂与泥浆粉的质量比为1-10:100。
进一步,在烘干工序中,设置烘干时间为6-8h,将陶粒坯体的含水率控制在1%-1.05%。
进一步,在烧结工序中,将烧制温度设定为1000-1050℃。
进一步,在进行烘干步骤后烧结步骤前可增设预烧工序,将陶粒坯体放置在预烧炉中,烧制温度为200-500℃,烧制时间为0.5h。
灰渣的含量及制造方法:采用回转窑烧制,在回转窑外层设置绝热材料,窑体安装坡比1:10设立,设置窑内温度500℃,直燃油基岩屑污泥后,得到灰渣;其中,含水率为0,含油率1-4%,灰渣主要成分为二氧化硅和镁离子。
进一步,在所述回转窑内壁焊接螺旋拌合推进器,可将油基污泥在回转窑传输线上进行传输,方便油基污泥燃烧热解得到灰渣。
本发明的有益效果是:通过一体化集中处理系统的方式,将石油钻井的现场环境减少了环保设备的投放,使得钻井的作业面积被增大,方便现场作业实施;当现场作业出现流动时,减少了环保设备拆搭建立的时间和资金投入,避免了因环保问题影响现场的钻井生产,提高了现场作业的时效;在现场以外的区域建立集中的处理场所,可有效的将钻井的岩屑污泥污染物控制在固定范围内,当出现雨雪天气,钻井现场不会出现钻井岩屑污染物的“跑、冒、漏”现象,改善了现场的清洁管理情况,也避免了污染物可能对土壤、河流、农田等地造成的污染。
通过将钻井水基和油基废物的集中处理,将处理后得到的脱水污泥和灰渣制成陶粒,而陶粒一般采用粘土为原料,采用废固制陶粒的方法,在保护生态平衡不采用粘土的情况下,同样制成具有较高强度、轻量的陶粒,使钻井岩屑污染物可以废物利用,实现资源再生,提高生产利用率。
塑性值>12的脱水污泥和塑性值<12的灰渣具有良好的配伍造粒效果,当其进行混合造粒后,制成的陶粒后经过检测,陶粒中的各项中金属包括总银、钡、铍、镉、总铬、汞等的浸出值均远低于国家标准限值,陶粒高温烧制过程中有机质也几乎被焚毁;从陶粒的物理性能测试中可以看到,陶粒吸水率为12%,堆积密度为小于800kg/m3,筒压强度为4.1MPa,符合陶粒产品的吸水率、堆积密度和强度要求;通过对钻井废固的处理可以实现变废为宝,有效的实现了资源化利用。
将脱水污泥和灰渣一体化集中制成陶粒,可以将钻井废固全部有效利用,解决现有技术中仅通过添加10%或15%的方法进行处理,为污染物提供量化的解决方案,大大的提高了钻井废物的处理效率。
附图说明
图1是本发明的实施例1的系统结构图;
图2是本发明的实施例1中陶粒制造的加水陈化步骤;
图3是本发明的实施例1中陶粒制造的成型造粒步骤;
图4是本发明的实施例1中陶粒制造的烘干步骤;
图5是本发明的实施例1中陶粒制造的烧结步骤;
图6是本发明的实施例7中陶粒在烘干后进行350℃预烧后图片;
图7是本发明的实施例7中陶粒在烘干后进行500℃预烧后图片。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
对内蒙古油田进行钻井开采过程中,在钻采现场使用40米U300型螺旋输送机将水基废物和油基废物分别输送至36立方敞口固液沉降罐,通过初步沉降后分别进入贮存罐中,再通过输送泵将废物分别送至密闭罐车中,将岩屑和泥浆污染物送至建立在开采现场以外区域的岩屑泥浆一体化处理中心;
在一体化处理中心内建立封闭、固定的储污池,水基废物排放进水基储污池中,采用破胶脱稳装置和板框压滤机对污染物进行集中处理,用于对钻井水基废物进行破胶脱稳、脱水,使其泥水分离至含水率60%,再经过烘干至含水率30%左右,得到脱水污泥,其中,在水基废物处理过程中产生的废水可以直接排放到污水处理厂。
油基废物排放在油基储污池中,采用甩干机和离心机对油基废物进行固液分离,得脱油处理的油基废物,再通过回转窑加热热解方式将脱油后的油基废物进行焚烧热解,产出灰渣,灰渣塑性值为0,含水率为0,含油率2%,检测后发现灰渣主要成分为二氧化硅和镁离子,其中,在油基废物处理过程中产生的废液在经过回收提纯工序后,可用于钻井作业中使用。将脱水污泥与灰渣按照质量比为7:3进行粉碎混合,搅拌均匀后进行制造陶粒;陶粒制造单元设备采用包括破碎机、粉磨机、拌合机、挤出机、加热装置及烧结设备;其中,粉磨机采用球磨机,加热装置使用烘干箱,烧结设备为高温炉。
在通过将钻井废物中的废水排放至水处理厂,将废固制成陶粒,实现变废为宝,资源再生。
将内蒙古水基废物在处理前送到中国水泥发展中心物化检测所进行了化学分析和工业分析结果如下表:
表1内蒙古水基泥浆化学分析(单位%)
表2内蒙古水基泥浆工业分析(单位%)
样品名称 | Mad | Aad | Vad | Qnet,adMJ/kg | 焦渣 |
内蒙水基泥浆 | 2.3 | 81.83 | 11.94 | 1.93 | 2 |
由化学分析的结果可以看出,水基泥浆的化学成分为多种金属,与粘土类矿物类似,由工业分析的结果可以看出,水基泥浆的灰分高达81.83%,而挥发分为11.94%,空气干燥基水份为2.3%;有一定的有机质,符合陶粒烧制成分的要求。
陶粒的制造采用如下方式:
1、破碎粉磨:将脱水污泥与灰渣按照质量比为7:3进行混合,采用颚式破碎机对其进行进一步破碎处理,破碎后的小块再用球磨机进行粉磨,控制泥浆粉的粒径小于200μm。
2、加水陈化:将泥浆粉与水按照质量比5:1进行混合,采用拌合机充分混合揉制后,加工成长方体形状,将泥浆块放入托盘中,并覆膜保持其水分,静止陈化12h。
3、成型造粒:将泥浆块放入挤出机中,挤出直径10mm的条状,并按照长度约为15mm进行切割成短条。
4、烘干:装有步骤3中的陶粒坯体的坩埚放入105℃恒温烘干箱中,烘干时间为8h,去除水分,使陶粒坯体得含水率在1.0%;
5、烧结:将烘干后的陶粒坯体通过高温炉烧结,烧制温度为1050℃,烧制300min,取出后自然冷却得到陶粒。
将制成的陶粒送到天津市质量监督检验站第21站,进行了陶粒重金属含量和有机质的检测,检测结果见下表:
表3石油钻井废物及其烧制陶粒的重金属对照表
从上表可以看出:石油钻井废物中钡、总铬、镍和铅的含量均超过国家相关标准,经烧结成陶粒后,测得金属浸出值中:钡的检出值为0.02mg/L,远低于国家标准值100mg/L;总铬检出值为<0.01mg/L,远低于国家标准值1mg/L;镍检出值为0.05mg/L,远低于国家标准值5mg/L;铅检出值为<0.01mg/L,远低于国家标准值5mg/L;六价铬检出值为<0.004mg/L,远低于国家标准值5mg/L,等等;而在高温烧制过程中有机质也几乎被焚毁。
表4陶粒的物理性能检测表
而陶粒作为一种轻骨料,自身的堆积密度小于1100kg/m3,以陶粒为骨料制作的混凝土密度为1100~1800kg/m3,相应的混凝土抗压强度为30.5~40.0Mpa;而从上表可以看出,采用石油钻井水基废物和油基废物制得的陶粒,吸水率为12%,堆积密度为小于800kg/m3,筒压强度为4.1MPa;完全符合陶粒产品的吸水率、堆积密度和强度的数据要求;实现了石油钻井水基废物、油基废物的无害化处理,也实现了变废为宝,资源回收再利用。
实施例2
在对天津市大港油田进行钻井开采过程中,采用岩屑收集设备将水基废物进行收集,通过运输车,将水基废物运输到设立在钻井作业现场以外的环保集中处理中心,将其分别倾倒进环保集中处理中心的水基储污池中,使用集中化处理设备对水基废物进行减量化处理,减量处理后将污染物分离出废水和废固,将废水输送至废水处理厂,进行无害化处理;废物为脱水污泥。
脱水污泥充分搅拌后进行制造陶粒,陶粒制造单元的设备包括破碎机、粉磨机、拌合机、挤出机、加热装置及烧结设备。
陶粒制造方法份为如下步骤:
1、破碎粉磨:首先采用颚式破碎机对脱水污泥进行破碎处理,破碎后的小块放入研钵中采用粉磨机进行研磨,研磨至粉状后用200μm的筛子进行过筛。
2、加水陈化及成型造粒:将上述步骤中的泥浆粉与水按照质量比为3.5:1进行混合,然后搅拌,采用拌合机充分混合揉制后,加工成长方体形状,将泥浆块放入托盘中,并覆膜保持其水分,静止陈化12h后放入挤出机,挤压造粒呈直径10mm圆球。
3、低温烘干:将装有泥浆陶粒坯体的坩埚放入105℃的恒温烘干箱中,干燥6h,去除水分,使陶粒坯体得含水率为1.5%
4、坯体预烧:将烘干后的陶粒坯体放入高温炉中,设定500℃进行预烧0.5h。
5、高温烧结:将预烧后的陶粒放入1070℃的高温炉中进行烧制30min,烧制成陶粒,取出后在室内自然冷却后得到陶粒。
实施例3
将对天津市大港油田钻采得到的水基废物收集同实施例2,将废物制造陶粒,区别于实施例2:将脱水污泥破碎处理后,研磨至粉状后用200μm的筛子进行过筛,造粒后在105℃的恒温烘干箱烘干2h后,进行500℃预烧30min,然后进行1000℃烧制30min。
实施例4
将对天津市大港油田钻采得到的水基废物收集同实施例2,将废物制造陶粒,区别于实施例2:将脱水污泥破碎处理后,研磨至粉状后用200μm的筛子进行过筛,造粒后在105℃的恒温烘干箱烘干2h后,进行350℃预烧30min,然后进行1000℃烧制30min。
实施例5
将对天津市大港油田钻采得到的水基废物收集同实施例2,将废物制造陶粒,区别于实施例2:将脱水污泥破碎处理后,研磨至粉状后用200μm的筛子进行过筛,造粒后在105℃的恒温烘干箱烘干2h后,进行200℃预烧30min,然后进行1000℃烧制30min。
实施例6
将对天津市大港油田钻采得到的水基废物收集同实施例2,将废物制造陶粒,区别于实施例2:将脱水污泥破碎处理后,研磨至粉状后用1mm的筛子进行过筛,造粒后在105℃的恒温烘干箱烘干8h后,进行500℃预烧30min,然后进行1000℃烧制30min。
在实施例3-5中将陶粒在烧制过程中,发现此三种方案当烘干时间设定为2h,预烧分别设定为200℃、350℃、和500℃时,预烧开始几分钟陶粒均爆裂,爆裂的数量占总数量的一半以上,一个陶粒一般爆裂呈若干部分,爆裂的声音很响,实验制成的陶粒数量不稳定;而实施例2和实施例6中的陶粒当烘干时间达到6-8h,无论是200μm还是1mm造粒的陶粒,其在500℃较高的温度下预烧都不会发生爆裂情况;再对实施例3-5制得陶粒进行水分检测,发现实施例3-5制得的陶粒水分为3.7%,烘干时间为6-8h的实施例2和实施例6中制得的陶粒的水分含量仅为1.05%,同样说明水分含量较高导致了陶粒爆裂发生,因此导致预烧爆裂现象发生原因是烘干的时间,当造粒后的污泥烘干6-8h后陶粒的制得数量稳定,不会发生爆裂现象。
实施例7
将对天津市大港油田钻采得到的水基废物收集同实施例2,将废物制造陶粒,区别于实施例2:将脱水污泥和灰渣按照质量比为7:3进行混合,采用颚式破碎机对其进行进一步破碎处理,破碎后的小块再用球磨机进行粉磨,使泥浆粉的粒径为0.5mm,在泥浆粉中混入一定比例的造孔剂,其中造孔剂分别为:碳酸钙、碳酸氢钠和氧化铁;当泥浆粉中添加不同比例造孔剂后再与水混合制成球形陶粒,下表为不同比例和造孔剂的组分表:
表5造孔剂组分表
样品编号 | <![CDATA[CaCO<sub>3</sub>]]> | <![CDATA[NaHCO<sub>3</sub>]]> | <![CDATA[Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]> | 污泥 | 备注 |
1# | 5% | - | - | 95% | |
2# | 8% | - | - | 92% | |
3# | - | 5% | 95% | ||
4# | - | - | 2% | 98% | |
5# | 5% | - | 2% | 93% | |
6# | 3% | - | 1% | 96% |
对上述的6件样品进行颗粒密度和吸水率测试;按照陶粒的测试要求,要求测试其陶粒的堆积密度,颗粒密度,吸水率和筒压强度,能够进行实验测试数据为颗粒密度和1h吸水率,采用如下方法计算:
陶粒的体积的测试方法如下:将陶粒在水中浸泡1h后,用毛巾将颗粒表面水分去除,然后将陶粒放入盛满水的量杯中测量体积。
随后对上述6件样品放入水中进行吸水实验,可以发现各组样品表面覆有一层微小的气泡,其中样品3的气泡最大,样品4,5和6气泡很小,气泡的大小反应了表面气孔的大小。
然后对装有上述6件样品陶粒坯体的坩埚放入105℃的恒温烘干箱中,干燥6h,去除水分,使陶粒坯体得含水率为1.05%,烘干后将陶粒胚体进行预烧,并将温度分别设定为350℃和500℃;然后随后对不同温度的预烧后的陶粒胚体进行950℃或1000℃的烧制,冷却后得到陶粒成品;从不同温度预烧后发现,350℃预烧后颗粒的表面基本呈黑色,说明在这个温度下大量的有机质进行挥发分解,但是没有完全燃烧;在500℃预烧后发现颗粒的表面呈灰色,说明污泥中的大部分的有机质燃烧完全。而陶粒在950℃或1000℃的烧制后在颜色上看从颜色来看,样品1和样品3在950℃和1000℃烧制,样品1的颜色呈土黄色,样品3的颜色呈黄褐色,其他样品基本都呈砖红色或者红褐色。
陶粒制成后实验测试的各项数据如下表:
表6在950℃烧制后的测试数据
表7 1000℃烧制后的测试数据
从两个烧制温度来看,添加碳酸氢钠的样品3的吸水率都基本是最高,这说明添加碳酸氢钠对制品的吸水率控制不利,在吸水实验中看到样品3的表面气泡也是最大的;仅仅添加氧化铁的样品4在两个烧制温度下,其吸水率都较低,但是颗粒密度却不低,从样品4也可以看出表面很致密,说明氧化铁促进了烧成液相的形成。
由此,可以看出,实施例7的陶粒制造方法中,在泥浆粉中添加碳酸钙或氧化铁致孔剂,添加量为8%,最有利于形成气孔,降低颗粒密度;泥浆粉和水混合后,成型制粒后,陶粒坯体放在烘干机中105℃下的烘干时间不得少于6~8h,控制烘干后坯体含水率约1%,烘干后采用500℃预烧,预烧后的陶粒胚体在1000℃进行高温烧结,冷却后可制得堆积密度,颗粒密度,吸水率和筒压强度均符合要求的陶粒产品。
以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改和等同替换,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统,包括采用岩屑收集设备将水基废物及油基废物分别进行收集,通过运输设备将收集到的废物分别运输至相对应的储污池,通过集中化处理设备对废物进行减量化处理;其特征在于:包括三个设备单元:
第一设备单元为水基废物泥水分离处理单元;
采用设备包括破胶脱稳装置、板框压滤机、烘干装置,通过对钻井水基废物进行破胶脱稳、脱水、烘干至含水率30%,得到脱水污泥;
第二设备单元为油基废物脱油成渣处理单元;
采用设备包括甩干机、离心机、回转窑,其中甩干机与离心机对油基废物进行固液分离,得到脱油的油基污泥;采用回转窑加热热解后产出灰渣;
第三设备单元为陶粒制造单元;
采用设备包括破碎机、粉磨机、拌合机、挤出机、加热装置及烧结设备。
2.根据权利要求1所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理系统,其特征在于:在所述回转窑内壁焊接螺旋拌合推进器,可将油基污泥在回转窑传输线上进行传输,方便油基污泥的燃烧热解。
3.石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、将钻井水基废物脱水处理直至含水率为30%,得到脱水污泥;
步骤2、将钻井油基废物进行脱水、脱油直至含油率1-4%;
步骤3、将步骤2中得到的油基污泥加热焚烧,得到灰渣;
步骤4、将步骤1中的脱水污泥和/或步骤3中的灰渣拌匀、粉碎后造粒,得到陶粒胚体;将陶粒胚体煅烧后得到陶粒。
4.根据权利要求3所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:步骤3采用回转窑烧制,在回转窑外层设置绝热材料,窑内温度500℃,直燃油基污泥,得到灰渣。
5.根据权利要求3所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:所述步骤4中陶粒制造方法还包括如下步骤:
(1)破碎粉磨:对脱水污泥和灰渣按照质量比为7:3进行混合,混合后破碎处理,采用破碎机将泥浆粉破碎,破碎后采用粉磨机进行粉磨碾碎使泥浆粉的粒径在0.2-1mm;
(2)加水陈化:将(1)中的泥浆粉与水进行混合,其质量比为3.5-5:1,采用拌合机充分混合揉制后的泥浆块制成长方形或圆柱形,将泥浆块的表面覆膜保持水分,泥浆块静止陈化8-12h;
(3)成型造粒:将(2)中的泥浆块放入挤出机中,挤出直径10mm的条状,并按照长度约为10-15mm进行切割造粒,造成圆柱形或球形;
(4)烘干:将装有(3)中陶粒坯体的坩埚放入恒温烘干箱中,设定烘干温度100-105℃,烘干时间为2-8h,去除水分,使陶粒坯体得含水率在0.9%-1.5%;
(5)烧结:将烘干后的陶粒坯体通过高温炉烧结,烧制温度为950-1070℃,烧制0.5h,取出后自然冷却得到陶粒。
6.根据权利要求5所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:在(1)破碎粉磨工序中,泥浆粉粒径为0.5mm,在泥浆粉中加入造孔剂;其中,所述造孔剂为碳酸氢钠、氧化铁、碳酸钙中的至少一种,造孔剂与泥浆粉的质量比为8:100。
7.根据权利要求5所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:在(4)烘干工序中,烘干时间为6-8h,陶粒坯体含水率为1%-1.05%。
8.根据权利要求5所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:在(5)烧结工序中,将烧制温度设定为1000-1050℃。
9.根据权利要求5所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:在进行烘干步骤后烧结步骤前还设置预烧工序,将(4)烘干工序中的陶粒坯体放置在预烧炉中,烧制温度为200-500℃,烧制时间为0.5h。
10.根据权利要求5-9任一项所述的石油钻井水基废物和油基废物一体化集中处理工艺,其特征在于:所述步骤4中将石油钻井水基废物和油基废物处理后制成陶粒,所述陶粒的吸水率为12%,堆积密度为小于800kg/m3,筒压强度为4.1Mpa。
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