RU2100566C1

RU2100566C1 - System of treatment of waste water in drilling

Info

Publication number: RU2100566C1
Application number: RU95113799A
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Волченко
Original assignee: Юрий Алексеевич Волченко
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: treatment of waste waters of drilling site in drilling of oil prospecting and producing wells. SUBSTANCE: system has connected in succession: waste water collection unit, solid phase separation unit, treatment unit, unit for collection and treatment of precipitate, vessel for treated process water and, at least, three electrodialyzers with electrically controlled gate valves connected via control unit with salinity degree transducer installed in vessel for treated process water. Treatment unit is made of interconnected unit of air preparation, ozone generator and contact chamber connected with unit for separation of solid phase and unit for collection and treatment of precipitate. The latter consists of two filters provided with washing system connected with unit for separation of solid phase. EFFECT: provision of effective degree of treatment and meeting of ecological requirements. 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке буровых сточных вод при бурении скважин и может быть использовано при нефтеразведочном и нефтедобывающем бурении. The invention relates to the treatment of drilling wastewater when drilling wells and can be used in oil exploration and oil drilling.

Традиционные системы аналогично назначения, содержащие блок сбора буровых сточных вод, блок отделения механических примесей, блок отделения нефтепродуктов, представляющие собой соединенные котлованы, не удовлетворяют природоохранительным требованиям, так как происходит фильтрация сточных вод в грунт, испарение углеводородов, повышается степень загрязнения поверхностных и грунтовых вод, [1]
Известна система очистки сточных буровых вод, которая является наиболее близкой к заявляемому объекту, содержащая сообщенные между собой узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, включающий блок химической коагуляции и блок покаскадного отстаивания, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды, [2]
Недостатком этой системы является относительная дороговизна и дефицитность используемых коагулянтов, кроме того система имеет низкую эффективность очистки, так как образуются значительные объемы осадков большой влажности, трудноподдающихся обезвоживанию и требующих перед возвратом в циркуляционную систему дополнительной обработки химически реагентами, все это связано с транспортировкой и хранением коагулянтов и химический реагентов, что также снижает экологичность системы.Traditional systems, similar to the destination, containing a drilling wastewater collection unit, a mechanical impurity separation unit, an oil product separation unit, which are connected pits, do not meet environmental requirements, since wastewater is filtered into the ground, hydrocarbon evaporation occurs, and the degree of pollution of surface and ground waters increases , [1]
A known system of wastewater treatment, which is closest to the claimed object, containing interconnected wastewater collection unit, a solid phase separation unit, a treatment unit including a chemical coagulation unit and a cascade sedimentation unit, a sediment collection and processing unit, a tank for purified process water, [2]
The disadvantage of this system is the relative high cost and scarcity of the used coagulants, in addition, the system has low cleaning efficiency, since significant amounts of high humidity precipitate are formed, difficult to dehydrate and require additional treatment with chemical reagents before returning to the circulation system, all this is associated with the transportation and storage of coagulants and chemical reagents, which also reduces the environmental friendliness of the system.

Недостатком известной системы является и то, что она не предусматривает полной очистки сточных вод, позволяющей сливать воду в водоемы, реки при водных излишках в системе циркуляции или при закрытии скважин. A disadvantage of the known system is that it does not provide for complete wastewater treatment, which allows water to be drained into ponds, rivers with excess water in the circulation system or when wells are closed.

В основу изобретения положена задача создать систему очистки сточных вод буровой с более эффективной степенью очистки, удовлетворяющую экологические требования. The basis of the invention is the task of creating a drilling wastewater treatment system with a more efficient degree of purification that meets environmental requirements.

Эта задача решается тем, что в системе очистки буровых сточных вод, содержащей последовательно соединенные узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды, согласно изобретению блок очистки состоит из сообщенных между собой блока воздухоподготовки, генератора озона, контактной камеры, соединенной с блоком отделения твердой фазы и блоком сбора и обработки осадков, выполненным в виде двух фильтров, имеющих систему промывки, соединенную с блоком отделения твердой фазы. Кроме того, целесообразно, чтобы после емкости для очищенной технологической воды были установлены по меньшей мере, три электродиализатора с электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, установленным к емкости для очищенной технологической воды. This problem is solved in that in a drilling wastewater treatment system, comprising a wastewater collection unit, a solid phase separation unit, a purification unit, a sludge collection and treatment unit, a tank for treated process water, according to the invention, the treatment unit consists of interconnected an air preparation unit, an ozone generator, a contact chamber connected to a solid phase separation unit and a precipitation collection and processing unit, made in the form of two filters having a washing system connected to the unit from ELENITE solid phase. In addition, it is advisable that at least three electrodialyzers with electrically operated valves connected via a control unit to a salinity sensor installed to the tank for purified process water be installed after the tank for purified process water.

Использование в качестве блока очистки системы озонирования благодаря высокой реакционной способности озона, имеющего преимущества перед другими окислителями, позволяет очищать сточные воды буровой от солей тяжелых металлов, органических загрязнителей с высотой эффективностью. The use of an ozonation system as a cleaning unit due to the high reactivity of ozone, which has advantages over other oxidizing agents, makes it possible to purify drilling wastewater from salts of heavy metals and organic pollutants with high efficiency.

Соединение системы промывки фильтров с блоком отделения твердой фазы исключает сброс влажных осадков. The connection of the filter washing system with the solid phase separation unit eliminates the discharge of wet sediments.

Наличие трех электродиализаторов, установленных после емкости для очищенной технологической воды, обеспечивает чистоту воды соответствующую ГОСТу 2877-82 "Вода питьевая" (с регулируемой жесткостью). Оснащение электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, позволяет подключать необходимое количество электродиализаторов и зависимости от степени засоленности воды. The presence of three electrodialyzers installed after the tank for purified process water ensures water purity corresponding to GOST 2877-82 "Drinking water" (with adjustable hardness). Equipping with electrically operated valves connected through the control unit to the salinity sensor allows you to connect the required number of electrodialyzers and depending on the degree of salinity of the water.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежом, на котором изображена условно система очистки буровых сточных вод, согласно изобретению. The invention is further illustrated by the drawing, which conventionally shows a drilling wastewater treatment system according to the invention.

Система очистки буровых сточных вод включает последовательно соединенные узел 1 сбора сточных вод, выполненный, например, в виде емкости. Блок 2 отделения твердой фазы, в качестве этого блока можно использовать центрифугу, блок 3 очистки, включающий сообщенные между собой блок 4 воздухоподготовки, генератор 5 озона и по меньшей мере одну контактную камеру 6, установленную между блоком 2 отделения твердой фазы и блоком 7 сбора и обработки осадка, включающим два фильтра 8 и 9 и систему 10 промывки фильтров 8 и 9 соединенную с блоком 2 отделения твердой фазы и состоящую из по меньшей мере, семи задвижек 11 17. Фильтры 8 и 9 соединены с емкостью 18 для очищенной технологической воды, после емкости 18 установлены, по меньшей мере, три электродиализатора 19 21 с электроуправляемыми задвижками 22 26, связанными через блок 27 управления с датчиком 28 степени засоленности, размещенным в емкости 18 для очищенной технологической воды. The drilling wastewater treatment system includes a series-connected wastewater collection unit 1, made, for example, in the form of a tank. Block 2 separation of the solid phase, as this block, you can use a centrifuge, block 3 cleaning, including interconnected block 4 of the air preparation, the ozone generator 5 and at least one contact chamber 6, installed between the block 2 of the separation of the solid phase and block 7 collection and sludge treatment, including two filters 8 and 9 and a filter washing system 10 of filters 8 and 9 connected to the solid phase separation unit 2 and consisting of at least seven valves 11 17. Filters 8 and 9 are connected to a container 18 for purified process water, after capaciously At least three electrodialyzers 19 21 are installed with electrically operated valves 22 26 connected through a control unit 27 to a salinity sensor 28 located in a container 18 for purified process water.

Система очистки буровых сточных вод работает следующим образом. The drilling wastewater treatment system operates as follows.

Буровые сточные воды, образующиеся в ходе выполнения различных технологических операций, работы механизмов и устройств, собираются в узле 1 сбора сточных вод, затем направляются в блок 2 отделения твердой фазы, где твердые обезвоженные отходы выводятся, а фугат вода из блока 2 поступает в контактную камеру 6, где перемешивается с озоновоздушной смесью, подаваемой от генератора 5 озона, где идет процесс электросинтеза озона. В результате окисления примесей, содержащихся в фугате озоновоздушной смесью образуется хлопьевидный осадок, сорбирующий на своей поверхности окислы металлов, а непрореагировавший озон удаляется в верхней части камеры 6. Затем обработанный озоновоздушной смесью фугат поступает поочередно на один из фильтров 8 и 9 блока 7 сбора и обработки осадка, в процессе фильтрования происходит удаление из жидкости хлопьевидного осадка, образующийся внутри фильтра концентрат периодически смывается очищенной технологической водой. Например, открыта задвижка 11, задвижка 12 находится в закрытом положении, обработанная вода поступает на фильтр 8, отфильтровывается, задвижка 13 закрыта, задвижки 15, 17 открыты отфильтрованная вода поступает в емкость 18 для очищенной технологической воды, если задвижки 15, 17 закрыты, а открыты задвижки 13, 14, то отфильтрованная вода поступает на промывку фильтра 9, смывает образовавшийся там концентрат и поступает в блок 2 отделения твердой фазы. В режиме работы фильтра 9 открыты задвижки 12, 16, 17, а задвижки 11, 13, 14 закрыты вода поступает в емкость 18. Для промывки фильтра 8 при работе фильтра 9 открываются задвижки 12 14, а закрываются 11, 15, 16, 17. Drilling wastewater generated during various technological operations, the operation of mechanisms and devices are collected in the wastewater collection unit 1, then sent to the solid phase separation unit 2, where solid dehydrated waste is discharged, and the centrate water from unit 2 enters the contact chamber 6, where it is mixed with the ozone-air mixture supplied from the ozone generator 5, where the ozone is synthesized. As a result of the oxidation of the impurities contained in the centrate by the ozone-air mixture, a flocculent precipitate is formed, which sorb metal oxides on its surface, and unreacted ozone is removed in the upper part of the chamber 6. Then, the centrate treated with the ozone-air mixture enters one of the filters 8 and 9 of the collection and processing unit 7 sediment, in the process of filtering, flocculent sediment is removed from the liquid, the concentrate formed inside the filter is periodically washed off with purified process water. For example, the valve 11 is open, the valve 12 is in the closed position, the treated water enters the filter 8, is filtered off, the valve 13 is closed, the valves 15, 17 are open, the filtered water enters the tank 18 for purified process water, if the valves 15, 17 are closed, and the valves 13, 14 are open, then the filtered water enters the filter 9, rinses the concentrate formed there and enters the solid phase separation unit 2. In the operating mode of the filter 9, the valves 12, 16, 17 are open, and the valves 11, 13, 14 are closed, water enters the tank 18. To flush the filter 8, when the filter 9 is in operation, the valves 12 14 are opened and 11, 15, 16, 17 are closed.

Из емкости 18 для очищенной технологической воды вода поступает на технологические нужды: для приготовления бурового раствора, для потребления вспомогательными и подсобными производствами, на промывку производственных площадок и оборудования и так далее. Для дальнейшей очистки технологическая вода поступает в электродиалиазтор 19 и в зависимости от величины степени засоленности измеряемой датчиком 28, установленным в емкости 18, сигнал через блок 27 управления подается на электроуправляемые задвижки 23, 25 они открываются и вода поступает на электродиализаторы 20 и 21 для дальнейшего обессоливания. From the tank 18 for purified process water, water flows for technological needs: for the preparation of drilling mud, for consumption by auxiliary and auxiliary industries, for flushing production sites and equipment, and so on. For further purification, the process water enters the electrodialiazor 19 and, depending on the degree of salinity measured by the sensor 28 installed in the tank 18, the signal through the control unit 27 is supplied to the electrically operated valves 23, 25 they open and the water enters the electrodialyzers 20 and 21 for further desalination .

Самый эффективный электродиализатор за один проход засоленной воды через него снижает степень засоленности воды примерно на 50 г/л, поэтому при фиксации датчиком 28 степени засоленности не более 50 г/л работает один электродиализатор 19 и открываются только задвижки 22 и 23. Если степень засоленности превышает 50 г/л, открываются задвижки 22,23, 26 и работают электродиализаторы 19, 20. При степени засоленности превышающей 100 г/л открываются задвижки 22,23,25 и работает три электродиализатора 19 21. На выходе получают воду (ГОСТ 2877-82 "Вода питьевая"). The most effective electrodialyzer in one pass of salted water through it reduces the degree of salinity of water by about 50 g / l, so when the sensor 28 fixes the degree of salinity of not more than 50 g / l, one electrodialyzer 19 works and only the gate valves 22 and 23 open. If the degree of salinity exceeds 50 g / l, the valves 22,23,26 are opened and the electrodialyzers 19, 20 are working. When the salinity is more than 100 g / l, the valves 22,23,25 are opened and three electrodialyzers 19 21 are working. Water is received at the output (GOST 2877-82 "Drinking water").

Claims

A drilling wastewater treatment system, comprising a series-connected wastewater collection unit, a solid phase separation unit, a treatment unit, a sludge collection and treatment unit, a container for purified process water, characterized in that the treatment unit consists of an air preparation unit, an ozone generator communicated with each other and a contact chamber connected to the solid phase separation unit and the sediment collection and processing unit, made in the form of two filters having a washing system connected to the solid phase separation unit, in addition o, after the vessel for the purified process water is further installed on at least three electrodialysis with electrically controllable valves connected via a control unit with a degree of salinity sensor mounted in the vessel for the purified process water.