CN204689790U - 一种钻井工程专用的污水回收处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井工程专用的污水回收处理系统，包括回收单元和依次连接的污水池、实时脱硫单元、均质调节单元、离心处理单元、压滤处理单元；所述离心处理单元包括依次连接的一级破胶机、中速离心机和高速离心机；所述压滤处理单元包括与高速离心机连接的二级破胶机和与二级破胶机连接的压滤机；所述回收单元包括气相存储罐、固相回收罐、泥浆回收罐和与压滤机连接的循环水回收罐。本实用新型结构简单，满足在钻井现场进行污水处理的要求，在钻井现场即可进行钻井污水的有效处理，净化后的清水可依据现场需要注入集输系统或再利用，实现废水“零排放”，既减少环境污染又有效控制成本。

Description

一种钻井工程专用的污水回收处理系统

技术领域

本实用新型钻井污水处理领域，具体是指一种钻井工程专用的污水回收处理系统。

背景技术

随着石油和天然气资源的大量开采，在满足国家、社会对于油气资源需求的同时，也给自然环境带来了巨大的污染压力。从钻井作业开始一直到完井作业结束，整个过程都伴随着大量钻井污水的产生。钻井污水主要含有钻井液高倍稀释物、油类、硫化氢和污泥，是一种多相稳定悬浮胶体体系。钻井污水中环境污染物较多，若直接排放则会严重破坏水体生态：悬浮物含量通常大于2000mL/L，而且悬浮物呈胶体状，稳定性好，进人水体后，长时间不能自然下沉；化学需氧量（COD）超标几十到几百倍，排入水体将造成严重的富营养化，使水体发黑发臭。

一方面，由于钻井污水的成分复杂，现有的处理方法较为繁琐、结构复杂、处理成本高。另一方面，钻井生产作业施工队伍具有流动性强、远离城镇、用水量大等特征。所以，现有的处理系统无法满足钻井现场污水处理的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种钻井工程专用的污水回收处理系统，结构简单，满足在钻井现场进行污水处理的要求，在钻井现场即可进行钻井污水的有效处理，净化后的清水可依据现场需要注入集输系统或再利用，实现废水“零排放”，既减少环境污染又有效控制成本。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种钻井工程专用的污水回收处理系统，包括回收单元和依次连接的污水池、实时脱硫单元、均质调节单元、离心处理单元、压滤处理单元；所述离心处理单元包括依次连接的一级破胶机、中速离心机和高速离心机；所述压滤处理单元包括与高速离心机连接的二级破胶机和与二级破胶机连接的压滤机；所述回收单元包括气相存储罐、固相回收罐、泥浆回收罐和与压滤机连接的循环水回收罐。

本实用新型中，钻井产生的废水统一存储在污水池中，先是经过实时脱硫单元去除溶解在污水中的硫化氢和残酸，然后经过均质调节单元进行絮凝和沉降，再经过离心处理单元进行多次固液分离，最后经过压滤处理单元获得清水，清水进入循环水回收罐进行存储备用，过程中产生的气相进入气相存储罐等待进一步处理、固相进入固相回收罐等待进一步处理、泥浆进入泥浆回收罐等待进一步处理。整个钻井污水的处理过程简单且易操作，获取的清水可依据现场需要注入集输系统或再利用，处理过程中的废气、废渣也都得到集中存储可进一步资源化利用，不仅实现废水“零排放”，还可以提高资源化利用率。

所述均质调节单元中排出的液体进入一级破胶机后进行利于固液分离的初级破胶，初级破胶后的液体进入中速离心机进行一级固液分离、进入高速离心机进行二级固液分离，然后再经二级破胶机进行精细破胶，最后进入压滤机进行三级固液分离，得到清水。整个过程中固液分离快速，处理效率高。

进一步地，所述实时脱硫单元包括加速混合器、连续加药装置和三相分离器，连续加药装置包括脱硫剂添加管和消泡剂添加管；所述加速混合器包括与污水池连接的污水进口、与脱硫剂添加管连接的脱硫剂添加口、与消泡剂添加管连接的消泡剂添加口和与三相分离器连接的脱硫污水出口。

所述加速混合器用于污水的脱硫处理，可以有效去除溶解在污水中的硫化氢等。

进一步地，所述三相分离器包括与脱硫污水出口连接的脱硫污水进口、与气相存储罐连接的气相出口、与均质调节单元连接的脱硫分离液出口和与固相回收罐连接的固相出口。

所述三相分离器用于气相、液相、固相的分离：气相分离后从气相出口进入气相存储罐，经过进一步处理后可作为气体燃料；液相分离后从脱硫分离液出口进入均质调节单元进行进一步水处理；固相分离后从固相出口进入固相回收罐等待集中处理。

进一步地，所述均质调节单元包括均质调节罐和分别与均质调节罐连接的凝聚剂添加管、助凝剂添加管、PH调节管；所述均质调节罐包括与脱硫分离液出口连接的脱硫分离液进口、与凝聚剂添加管连接的凝聚剂添加口、与助凝剂添加管连接的助凝剂添加口、与PH调节管连接的PH调节口、与泥浆回收罐连接的泥浆排放口和与一级破胶机连接的浊液出口。

所述均质调节单元用于絮凝沉降。三相分离器中分离的液相虽然已经脱硫并经过分离，但仍然混杂泥浆等。脱硫分离液进入均质调节罐中，在凝聚剂、助凝剂的共同作用下絮凝，经多级自然沉降而固液分离，泥浆从泥浆排放口进入泥浆回收罐，浊液从浊液出口进入一级破胶机进行进一步处理。

进一步地，还包括自动控制单元；所述自动控制单元包括PLC控制器、设置在污水进口的硫化氢监测器、设置在脱硫分离液进口的PH监测器、设置在脱硫剂添加管上的第一计量罐、设置在消泡剂添加管上的第二计量罐、设置在凝聚剂添加管上的第三计量罐和设置在助凝剂添加管上的第四计量罐；所述PLC控制器分别与硫化氢监测器、PH监测器、第一计量罐、第二计量罐、第三计量罐、第四计量罐连接。

所述自动控制单元用于通过对污水中硫化氢含量和PH值的监测，计算出需添加药剂的剂量，然后控制对应药剂添加管上的计量罐进行加药以达到自动脱硫和调节PH值的功能。

进一步地，所述均质调节罐、一级破胶机、二级破胶机均设置有搅拌器。

所述搅拌器用于促进均质调节罐、一级破胶机、二级破胶机中凝聚剂、助凝剂与液体的混合，使其充分反应。

进一步地，还包括粗滤器和气动隔膜泵；所述粗滤器置于污水池中并与气动隔膜泵连接，污水池中的污水依次通过粗滤器、气动隔膜泵进入实时脱硫单元。

所述气动隔膜泵设置在污水池岸边，采用压缩空气作为动力。所述粗过滤器放置在污水池中，气动隔膜泵的吸入软管的管口安装滤网后再与粗过滤器连接，气动隔膜泵的排出软管与实时脱硫单元的加速混合器连接。开启压缩空气，则气动隔膜泵开始工作，污水池中的污水经过粗过滤器及滤网的初级过滤后从污水进口进入加速混合器。

进一步地，还包括剪切泵；所述均质调节单元通过剪切泵与离心处理单元连接。

所述剪切泵用于聚合物的快速剪切、稀释、水化。泥浆中使用的高分子聚合物的分子量较高，直接加入不易水化，因此对高分子聚合物需要预剪切。剪切泵能提供很高的剪切效率，加快聚合物的稀释、水化进程。

进一步地，还包括长杆液下泵和提升泵；所述一级破胶机、中速离心机、高速离心机之间通过长杆液下泵依次连接；所述高速离心机与二级破胶机之间通过提升泵连接。

所述长杆液下泵用于一级破胶机、中速离心机、高速离心机之间液体的导流。所述长杆液下泵的工作部分沉没在液体内，因此轴封无液体飞溅现象；泵运转产生的轴向及径向力分别由滚动轴承及滑动轴承支撑，因此运行宁静无噪音。

进一步地，还包括螺旋输送机；所述压滤机通过螺旋输送机与固相回收罐连接。

所述压滤机由一定数量的滤板紧密排成一列，滤板面和滤板面之间形成滤室。二级破胶机排出的液体在供液泵产生的强大正压下被送入滤室，其液相透过滤布而排出滤室得到清水，固相被滤布截留形成滤饼，完成精细的固液分离。分离后，清水进入循环水回收罐；滤板拉开则固形物自动脱落，经螺旋输送机进入固相回收罐。当后续液体再次进入滤室，则滤板再次压紧，开始下一个工作循环。滤出的固相含水量可低于50%以下。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型结构简单，满足在钻井现场进行污水处理的要求，在钻井现场即可进行钻井污水的有效处理，避免污水排放对环境造成的污染。

（2）本实用新型中净化后的清水可依据现场需要注入集输系统或再利用，不仅实现废水“零排放”，还可以将清水循环使用，节约能源。

（3）本实用新型的处理成本较低，易于实现。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1—污水池，2—实时脱硫单元，21—加速混合器，22—脱硫剂添加管，23—消泡剂添加管，24—三相分离器，3—均质调节单元，31—均质调节罐，32—凝聚剂添加管，33—助凝剂添加管，34—PH调节管，4—离心处理单元，41—一级破胶机，42—中速离心机，43—高速离心机，5—压滤处理单元，51—二级破胶机，52—压滤机，6—回收单元，61—气相存储罐，62—固相回收罐，63—泥浆回收罐，64—循环水回收罐。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实施例的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，如图1所示，主要是通过下述技术方案实现：一种钻井工程专用的污水回收处理系统，包括回收单元6和依次连接的污水池1、实时脱硫单元2、均质调节单元3、离心处理单元4、压滤处理单元5；所述离心处理单元4包括依次连接的一级破胶机41、中速离心机42和高速离心机43；所述压滤处理单元5包括与高速离心机43连接的二级破胶机51和与二级破胶机51连接的压滤机52；所述回收单元6包括气相存储罐61、固相回收罐62、泥浆回收罐63和与压滤机52连接的循环水回收罐64。

实施例2：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述实时脱硫单元2包括加速混合器21、连续加药装置和三相分离器24，连续加药装置包括脱硫剂添加管22和消泡剂添加管23；所述加速混合器21包括与污水池1连接的污水进口、与脱硫剂添加管22连接的脱硫剂添加口、与消泡剂添加管23连接的消泡剂添加口和与三相分离器24连接的脱硫污水出口。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述三相分离器24包括与脱硫污水出口连接的脱硫污水进口、与气相存储罐61连接的气相出口、与均质调节单元3连接的脱硫分离液出口和与固相回收罐62连接的固相出口。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述均质调节单元3包括均质调节罐31和分别与均质调节罐31连接的凝聚剂添加管32、助凝剂添加管33、PH调节管34；所述均质调节罐31包括与脱硫分离液出口连接的脱硫分离液进口、与凝聚剂添加管32连接的凝聚剂添加口、与助凝剂添加管33连接的助凝剂添加口、与PH调节管34连接的PH调节口、与泥浆回收罐63连接的泥浆排放口和与一级破胶机41连接的浊液出口。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，还包括自动控制单元；所述自动控制单元包括PLC控制器、设置在污水进口的硫化氢监测器、设置在脱硫分离液进口的PH监测器、设置在脱硫剂添加管22上的第一计量罐、设置在消泡剂添加管23上的第二计量罐、设置在凝聚剂添加管32上的第三计量罐和设置在助凝剂添加管33上的第四计量罐；所述PLC控制器分别与硫化氢监测器、PH监测器、第一计量罐、第二计量罐、第三计量罐、第四计量罐连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述均质调节罐31、一级破胶机41、二级破胶机51均设置有搅拌器。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，还包括粗滤器和气动隔膜泵；所述粗滤器置于污水池1中并与气动隔膜泵连接，污水池1中的污水依次通过粗滤器、气动隔膜泵进入实时脱硫单元2。具体是指，污水池1中的污水依次通过粗滤器、气动隔膜泵进入加速混合器21。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，还包括剪切泵；所述均质调节单元3通过剪切泵与离心处理单元4连接。具体是指均质调节罐31通过剪切泵与一级破胶机41连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例9：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，还包括长杆液下泵和提升泵；所述一级破胶机41、中速离心机42、高速离心机43之间通过长杆液下泵依次连接；所述高速离心机43与二级破胶机51之间通过提升泵连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

实施例10：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，还包括螺旋输送机；所述压滤机52通过螺旋输送机与固相回收罐62连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：包括回收单元（6）和依次连接的污水池（1）、实时脱硫单元（2）、均质调节单元（3）、离心处理单元（4）、压滤处理单元（5）；所述离心处理单元（4）包括依次连接的一级破胶机（41）、中速离心机（42）和高速离心机（43）；所述压滤处理单元（5）包括与高速离心机（43）连接的二级破胶机（51）和与二级破胶机（51）连接的压滤机（52）；所述回收单元（6）包括气相存储罐（61）、固相回收罐（62）、泥浆回收罐（63）和与压滤机（52）连接的循环水回收罐（64）。

2.根据权利要求1所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：所述实时脱硫单元（2）包括加速混合器（21）、连续加药装置和三相分离器（24），连续加药装置包括脱硫剂添加管（22）和消泡剂添加管（23）；所述加速混合器（21）包括与污水池（1）连接的污水进口、与脱硫剂添加管（22）连接的脱硫剂添加口、与消泡剂添加管（23）连接的消泡剂添加口和与三相分离器（24）连接的脱硫污水出口。

3.根据权利要求2所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：所述三相分离器（24）包括与脱硫污水出口连接的脱硫污水进口、与气相存储罐（61）连接的气相出口、与均质调节单元（3）连接的脱硫分离液出口和与固相回收罐（62）连接的固相出口。

4.根据权利要求3所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：所述均质调节单元（3）包括均质调节罐（31）和分别与均质调节罐（31）连接的凝聚剂添加管（32）、助凝剂添加管（33）、PH调节管（34）；所述均质调节罐（31）包括与脱硫分离液出口连接的脱硫分离液进口、与凝聚剂添加管（32）连接的凝聚剂添加口、与助凝剂添加管（33）连接的助凝剂添加口、与PH调节管（34）连接的PH调节口、与泥浆回收罐（63）连接的泥浆排放口和与一级破胶机（41）连接的浊液出口。

5.根据权利要求4所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：还包括自动控制单元；所述自动控制单元包括PLC控制器、设置在污水进口的硫化氢监测器、设置在脱硫分离液进口的PH监测器、设置在脱硫剂添加管（22）上的第一计量罐、设置在消泡剂添加管（23）上的第二计量罐、设置在凝聚剂添加管（32）上的第三计量罐和设置在助凝剂添加管（33）上的第四计量罐；所述PLC控制器分别与硫化氢监测器、PH监测器、第一计量罐、第二计量罐、第三计量罐、第四计量罐连接。

6.根据权利要求4所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：所述均质调节罐（31）、一级破胶机（41）、二级破胶机（51）均设置有搅拌器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：还包括粗滤器和气动隔膜泵；所述粗滤器置于污水池（1）中并与气动隔膜泵连接，污水池（1）中的污水依次通过粗滤器、气动隔膜泵进入实时脱硫单元（2）。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：还包括剪切泵；所述均质调节单元（3）通过剪切泵与离心处理单元（4）连接。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：还包括长杆液下泵和提升泵；所述一级破胶机（41）、中速离心机（42）、高速离心机（43）之间通过长杆液下泵依次连接；所述高速离心机（43）与二级破胶机（51）之间通过提升泵连接。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的一种钻井工程专用的污水回收处理系统，其特征在于：还包括螺旋输送机；所述压滤机（52）通过螺旋输送机与固相回收罐（62）连接。