申请日2007.05.25
公开(公告)日2008.04.16
IPC分类号C02F1/78; C02F9/08; C02F1/52; C02F103/10
摘要
本实用新型公开了一种撬装式钻井废水达标处理装置，属于一种污水处理装置，目的是解决现有钻井废水处理设施距离远、成本高或不能实现排污达到国家一级标准的问题，在钻井废水预处理装置后面连接上臭氧深度处理装置，在钻井废水预处理装置中设置依次连接的药剂罐、混合罐、压滤机、滤液接收罐，并在压滤机下方设置泥饼传输带;臭氧深度处理装置包括依次连接的污水罐、臭氧预处理罐、混合罐、压滤机、滤液收集罐、过渡罐、催化氧化反应器，并设置有与臭氧预处理罐和催化氧化反应器连接的臭氧制备器，而且钻井废水预处理装置和臭氧深度处理装置分别安装在可以移动的底撬上。本实用新型可适用于钻井生产现场，可实现排污达到国家一级标准。
权利要求书
1.撬装式钻井废水达标处理装置，包括安装在底撬(7)上的钻井废水预 处理装置，其特征在于：在钻井废水预处理装置输出端连接有安装在另一个底 撬上的臭氧深度处理装置。
2.如权利要求1所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 钻井废水预处理装置包括药剂罐(1)及与其连接的混合罐(2)，混合罐(2) 的输出端连接有第一压滤机(4)，第一压滤机(4)下方设置有泥饼传输带(5)， 压滤机(4)的液体输出端连接有滤液接收罐(6)。
3.如权利要求1或2所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于： 所述臭氧深度处理装置包括臭氧预处理罐(12)及与其连接的第三混合罐(14)， 第三混合罐(14)上设置有与其连接的第一絮凝剂罐(13)，第三混合罐(14) 输出端连接有第二压滤机(15)，第二压滤机(15)的输出端通过滤液收集罐 (16)与过渡罐(17)连接，过渡罐(17)与催化氧化反应器(18)连接，臭 氧预处理罐(12)与臭氧制备器(11)连接，臭氧制备器(11)与催化氧化反 应器(18)连接。
4.如权利要求3所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 臭氧制备器(11)包括臭氧发生机(11.1)及与其连接的空压机(11.2)、制氧 机(11.3)，空压机(11.2)通过射流混合器与臭氧发生机(11.1)连接。
5.如权利要求4所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 臭氧深度处理装置的臭氧预处理罐(12)上连接有第一电热管(19.1)。
6.如权利要求5所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 催化氧化反应器上设置有第二电热管(19)和第二絮凝剂罐(20)。
7.如权利要求6所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 药剂罐(1)包括第一药剂罐(1.1)和第二药剂罐(1.2)，第一药剂罐(1.1) 内装有破胶混凝剂，第二药剂罐(1.2)内装有高分子架桥剂。
8.如权利要求7所述撬装式钻井废水达标处理装置，其特征在于：所述 混合罐(2)包括第一混合罐(2.1)和第二混合罐(2.2)。
说明书
撬装式钻井废水达标处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种撬装式钻井废水达标处理装置，具体说是一种可移动 的并可对钻井过程中所产生的废水进行随钻处理，且能达到国家一级排放标准 就地排放的钻井废水处理设备。
背景技术
钻井废液是一种含粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑 的多项稳态胶体悬浮体系，危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、 磺酸盐、某些金属离子(汞、铜、砷、铬、锌及铅)等，这些因素使得油气田钻 井污水成分复杂，各项污染指标严重超标。与城市生活污水和其它工业污水及 污泥不同，油气田钻井废水的处理存在以下一些技术难点：污水成份复杂，难 以达标处理排放;加重材料、地层岩屑等固相微粒多，泥浆粘度高，颗粒呈悬 浮状，不易沉降;各种有机处理剂致使污水中具有表面活性的固体比普通生 活污水要高得多，因此固液分离的难度也大大增加。
目前常规的处理方式是建立污水处理站，将分散的污水运至污水处理站进 行集中处理，处理方法以混凝与化学氧化为主，达标后再排放。这样就造成距 离远、综合成本高，而且运输途中如果发生泄漏，还会造成二次污染。
目前，国内虽然已有撬装式钻井废水处理装置正式应用于现场，但是处理 后的污水无法达到国家综合污水排放一级标准，不能就地排放。如何选用合理 的处理工艺与高效的处理剂将油气田工业污水处理达标后排放具有较高的难 度，尤其是在处理工艺后端，COD(化学需氧量)的深度处理是制约污水达标 处理技术的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述钻井废水处理装置的缺点，提出一种稳定 可靠的用于现场处理较低密度钻井废水(ρ<1.2g/cm3)，并能使处理之后的污 水达到国家综合污水排放一级标准的成套设备。
为了实现本实用新型的目的，撬装式钻井废水达标处理装置由一套撬装钻 井废水预处理装置和一套臭氧深度处理装置组成，两者分别安装相互隔离的底 撬上，便于分别运输、安装，而且两个装置分别都设置有防爆电气柜进行电磁 阀、泵等电气设备的控制。
所述钻井废水预处理装置包括药剂罐及与其连接的混合罐，混合罐的输出 端连接有第一压滤机，第一压滤机下方设置有泥饼传输带，压滤机的液体输出 端连接有滤液接收罐。可根据需要，设置两个药剂罐，分别为第一药剂罐和第 二药剂罐，分别装有破胶混凝剂和高分子架桥剂。也可将设置两个混合罐。
所述臭氧深度处理装置包括臭氧预处理罐及与其连接的混合罐，混合罐上 设置有与其连接的第一絮凝剂罐，混合罐输出端连接有第二压滤机，第二压滤 机的输出端通过滤液收集罐与过渡罐连接，过渡罐与催化氧化反应器连接，臭 氧预处理罐与臭氧制备器连接，臭氧制备器与催化氧化反应器连接。
所述臭氧制备器包括臭氧发生机及与其连接的空压机、制氧机，空压机通 过射流混合器与臭氧发生机连接。
所述臭氧深度处理装置的臭氧预处理罐上连接有第一电热管。
所述催化氧化反应器上设置有第二电热管和第二絮凝剂罐。第一、第二电 热管的作用，是为了分解多余的臭氧。
钻井废水是一种稳态胶体悬浮体系，必须使用破胶混凝剂破坏其稳定的胶 体悬浮体系，并使破胶之后的固相颗粒迅速混凝沉降，常规的混凝剂处理之后 的絮体比较小，不利于沉降，而高分子架桥剂能增大絮体加速沉降。钻井废水 从井场的泥浆罐泵入混合罐，与此同时，在药剂罐泵入清水再加入药剂并使其 充分溶解。根据泵入混合罐的钻井废水的体积，从药剂罐计量泵入的破胶混凝 剂、高分子架桥剂与钻井废水在混合罐内充分混合搅拌均匀，并在罐内实现固 液分层。固液分层沉降之后的钻井废水被泵入压滤机，通过压滤，絮体与污水 实现分离。经压滤机分离出来的泥饼落在传输带上，通过传输带被传送至专用 推车，转移进行固化处理。
破胶混凝剂和高分子架桥剂，这两种药剂都是钻井废水处理过程中所使用 的药剂，分别配制是为了便于药剂充分溶解，同时也便于分别计量，因为钻井 废水的处理效果与药剂加入方式和药剂加量密切相关。
混合罐用于储存钻井废水，也在罐内破胶混凝沉降实现固液分层，设置两 个混合罐既是为了增大钻井废水的处理量，也是为了必要时进行间歇式操作， 因为板框式压滤机为间歇式机械分离设备，其操作周期包括过滤、卸渣、整理 等工艺过程，为保证钻井废水处理的相对连续性，因此采用两个混合罐。
固液分层沉降之后的钻井废水被泵入压滤机，通过压滤，泥饼与污水实现 分离，经验证，压滤机的固液分离效率比离心机大得多，能耗也相对较小。
经压滤机分离出来的泥饼通过传输带传送至专用推车，转移至另一套固化 设备对泥饼进行固化处理，这样就避免了泥饼可能带来的二次污染。
预处理装置的出水进入臭氧预处理罐，打断废水中长键芳香烃化合物，使 之生成能降解的醛类和羧酸类;再通过第三混合罐混凝除去废水中的有机物和 悬浮物;固液分层沉降之后的钻井废水再次被泵入压滤机分离泥水，滤液通过 泵注入臭氧氧化催化接触反应器实现催化氧化反应，由于中间有接触反应层， 废水与氧化剂充分反应，降解后达标排放。
可见，采用上述结构的本实用新型，具有如下的有益效果：
(1)本实用新型从深度处理COD(化学需氧量)的目的出发，经该套设 备处理之后的液体，可达到国家一级排放标准。
(2)本实用新型整体由两套处理装置连接而成，工艺简单、设备稳定、 操作方便。
(3)本实用新型将分离之后的泥饼用专用推车收集转移至固化处理设备， 防止了泥饼可能带来的二次污染，分离之后的滤液可返至井场回用或达标排 放。
(4)本实用新型采用传输带接收泥饼并传输至专用推车，在泥饼传输的 过程中实现了自动化。
(5)本实用新型采用压滤机对混凝之后的钻井液进行固液分离，较好地 实现了高效率低能耗。
(6)本实用新型将两套设备分别固定于两个底撬之上，底撬四周有8个 吊钩，便于整体移动吊装，很好地满足了偏远地区现场钻井废水处理的需要。
(7)本实用新型采用防爆电气柜，实现对潜污泵、计量泵、搅拌机、电 磁阀等的控制，既安全又方便。
(8)本实用新型可以根据钻井废水的实际污染情况，通过小型实验调整 药剂的配方和加量，实现对不同污染情况的低密度钻井废水(ρ<1.2g/cm3) 的达标处理。